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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大腦干細(xì)胞的意外作用

閱讀：518發(fā)布時(shí)間：2015-1-12

　　幾十年來，科學(xué)家們認(rèn)為，大腦中的神經(jīng)元僅在早期發(fā)育時(shí)期生成，并且無法補(bǔ)充。然而，zui近他們發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞具有分裂能力，并能在特定大腦區(qū)域中變成新的神經(jīng)元。這些神經(jīng)前體細(xì)胞的功能仍然是一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）的科學(xué)家報(bào)道稱，小鼠嗅覺系統(tǒng)（處理氣味的區(qū)域）中新形成的腦細(xì)胞，對于保持適當(dāng)?shù)募?xì)胞連接起著至關(guān)重要的作用。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2014年10月8日的《JournalofNeuroscience》雜志。
　　
　　本文*作者、NIH國家神經(jīng)系統(tǒng)疾病和中風(fēng)研究所（NINDS）的科學(xué)家LeonardoBelluscio博士指出：“對于大腦干細(xì)胞來說，這是一個(gè)令人驚訝的新作用，改變了我們看待它們的方式。”
　　
　　嗅球（olfactorybulb）位于大腦前部，接收直接來自鼻子關(guān)于環(huán)境氣味的信息。嗅球中的神經(jīng)元將這些信息進(jìn)行排序，并將信號(hào)轉(zhuǎn)播給大腦的其他部分，這時(shí)我們就意識(shí)到我們正在經(jīng)歷的氣味。嗅覺喪失往往是各種神經(jīng)性疾病的早期癥狀，包括阿爾茨海默氏病和帕金森氏綜合癥。
　　
　　在一個(gè)稱為神經(jīng)發(fā)生（neurogenesis）的過程中，成年以后生成的（adult-born）神經(jīng)前體細(xì)胞，是在大腦深處的室下區(qū)中產(chǎn)生的，并遷移到嗅球中，它們認(rèn)為那里是其zui終位置。一旦在適當(dāng)?shù)奈恢?，它們就與現(xiàn)有的細(xì)胞形成，并被納入到神經(jīng)環(huán)路中。
　　
　　研究嗅覺系統(tǒng)的Belluscio博士，與NIH國家精神衛(wèi)生研究所的神經(jīng)發(fā)生研究員HeatherCameron聯(lián)手合作，來更好地了解新神經(jīng)元的連續(xù)加入對嗅球的回路結(jié)構(gòu)有何影響。研究人員利用兩種特別設(shè)計(jì)的小鼠類型，能夠在成人中特別靶定和消除產(chǎn)生這些新神經(jīng)元的干細(xì)胞，同時(shí)保持其他嗅球細(xì)胞的完好無損。這一特異性水平在之前并沒有得以實(shí)現(xiàn)。
　　
　　在*組小鼠實(shí)驗(yàn)中，Belluscio博士的研究小組首先通過暫時(shí)堵塞動(dòng)物的一個(gè)鼻孔，打亂嗅球回路的組織，來阻止嗅覺感官信息進(jìn)入大腦。他實(shí)驗(yàn)室之前的研究表明，這種形式的感官剝奪（sensorydeprivation）可使嗅球內(nèi)某些預(yù)測戲劇性地被傳播出去，并失去正常條件下表現(xiàn)出的連接模式。這些研究還表明，一旦感官剝奪被逆轉(zhuǎn)，這種廣泛被中斷的環(huán)路，就可以自身重新組織，并恢復(fù)其原有的精度。
　　
　　然而，在目前的研究中，Belluscio博士的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，一旦鼻子是暢通無阻的，如果新的神經(jīng)元被阻止形成和進(jìn)入嗅球，那么環(huán)路就仍然處于混亂之中。Belluscio博士稱：“我們發(fā)現(xiàn)，如果沒有引入新的神經(jīng)元，那么系統(tǒng)就無法從破壞的狀態(tài)中恢復(fù)。”
　　
　　為了進(jìn)一步探討這一理念，他的研究小組在沒有經(jīng)歷感官剝奪的小鼠中，消除了成年后生成的神經(jīng)元的形成。他們發(fā)現(xiàn)，嗅球組織開始打破，類似于被阻止接受鼻子感覺信息的動(dòng)物中所看到的模式。他們觀察到，干細(xì)胞損失的程度和環(huán)路中斷數(shù)量之間存在關(guān)聯(lián)，表明干細(xì)胞的更多損傷，可導(dǎo)致嗅球中更大程度的混亂。
　　
　　根據(jù)Belluscio博士介紹，人們普遍認(rèn)為，成人大腦中的環(huán)路是相當(dāng)穩(wěn)定的，引入新的神經(jīng)元會(huì)改變現(xiàn)有的環(huán)路，從而使其重新組織。他說：“然而，在這種情況下，環(huán)路似乎是天生不穩(wěn)定的，需要經(jīng)常供應(yīng)新神經(jīng)元，不僅是為了在中斷后恢復(fù)其組織，也是為了保持或穩(wěn)定其成熟結(jié)構(gòu)。盡管這種嗅球環(huán)路中細(xì)胞的不斷更換，但在正常情況下它的組織并沒有改變，這真的相當(dāng)驚人。”
　　
　　Belluscio及其同事推測，嗅球中的新神經(jīng)元，可能對于保持或調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的活性依賴變化很重要，這可以幫助動(dòng)物適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。
　　
　　Cameron博士稱：“我們非常興奮地發(fā)現(xiàn)，新神經(jīng)元可影響嗅球中神經(jīng)元之間的。因?yàn)檎麄€(gè)大腦中的新神經(jīng)元有許多共同的特點(diǎn)，很可能其他區(qū)域（如海馬體，參與記憶）中的神經(jīng)發(fā)生，也產(chǎn)生類似的連通性變化。”
　　
　　神經(jīng)系統(tǒng)疾病和嗅覺系統(tǒng)變化之間關(guān)系的根本基礎(chǔ)還是未知的，但是可能來源于我們對嗅覺如何起作用的更好理解。Belluscio博士說：“這是一個(gè)令人興奮的科學(xué)領(lǐng)域。我認(rèn)為，嗅覺系統(tǒng)對神經(jīng)活動(dòng)變化非常的敏感，鑒于它與其他腦區(qū)的，我們應(yīng)該深入了解嗅覺喪失和許多腦部疾病之間的關(guān)系。hz-1229RAATF拮抗凋亡轉(zhuǎn)錄因子抗體
　　
　　hz-1627RABCA1/ABC1腺苷三磷酸結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1抗體
　　
　　hz-1761RABCD1/CCL22嗜酸粒細(xì)胞趨化蛋白22抗體
　　
　　hz-1604RABCBTP結(jié)合蛋白家族5抗體
　　
　　hz-1224RABCB6ATP結(jié)合蛋白家族6抗體
　　
　　hz-1960RABCF1ATP結(jié)合盒蛋白家族GCN20F家族1抗體
　　
　　hz-1231RABCG1三磷酸腺苷結(jié)合盒亞家族G1抗體
　　
　　hz-0662RABCG2/CD338三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G超家族成員2抗體
　　
　　hz-2812RKAT4細(xì)胞周期基因1蛋白抗體
　　
　　hz-1727RABCG4ABC膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抗體
　　
　　hz-5013RABCG5三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G超家族成員5抗體
　　
　　hz-5014RABCG8三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G超家族成員8抗體
　　
　　hz-0583Rc-Abl/Abl1非受體*激酶c-Abl抗體
　　
　　hz-4083Rphospho-c-Abl(Tyr134)磷酸化非受體*激酶c-Abl抗體
　　
　　hz-3032Rphospho-c-Abl(Tyr412)磷酸化非受體*激酶c-Abl抗體
　　
　　hz-3041Rphospho-c-Abl(Tyr245)磷酸化非受體*激酶c-Abl抗體
　　
　　hz-3042Rphospho-c-Abl(Tyr204)磷酸化非受體*激酶c-Abl抗體
　　
　　hz-3044Rphospho-c-Abl(Ser735)磷酸化非受體*激酶c-Abl抗體
　　
　　hz-3071Rphospho-c-Abl(Tyr89)磷酸化非受體*激酶c-Abl抗體
　　
　　hz-4084Rphospho-c-Abl(Tyr251)磷酸化非受體*激酶c-Abl抗體
　　
　　hz-4085Rphospho-c-Abl(Tyr272)磷酸化非受體*激酶c-Abl抗體
　　
　　hz-4086Rphospho-c-Abl(Tyr276)磷酸化非受體*激酶c-Abl抗體
　　
　　hz-4087RSPTLC1*棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1抗體
　　
　　hz-4088RSLC27A5脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白5抗體
　　
　　hz-2932RClathrinheavychain/ClathrinHC網(wǎng)格蛋白重鏈抗體
　　
　　hz-2933RRAB-14RAS相關(guān)蛋白癌基因Rab14抗體
　　
　　hz-2936RARHG7p21活化蛋白激酶ARHG7抗體
　　
　　hz-2938RTdT/DNTT末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶抗體
　　
　　hz-5183Rphospho-c-Abl(Thr754)磷酸化非受體*激酶c-Abl抗體
　　
　　hz-2940RFUCA1/AlphaLfucosidaseIα-L巖藻糖苷酶抗體
　　
　　hz-2941RTNFR1/TNFReceptorI腫瘤壞死因子受體1抗體
　　
　　hz-2942RHHV8/ORFK14人類皰疹病毒8ORF14抗體

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