巴塞罗那庞培法布拉大学 (UPF) 神经元动力学研究小组的一项新研究阐明了在胚胎大脑构建过程中调节神经元分化与祖细胞维持之间平衡的细胞和分子机制。这项在斑马鱼模型中进行的研究已发表在《细胞报告》杂志上。
在脊椎动物中，中枢神经系统是由胚胎结构形成的，胚胎结构分为大脑和脊髓的三个囊泡。最后面的囊泡被称为菱脑，存在于所有脊椎动物中。它将产生用于调节呼吸、心率等的基本成人衍生物。在胚胎发育过程中，后脑分为七个部分，称为菱形脑。
在胚胎发育过程中，负责器官生长的祖干细胞的增殖与其分化成神经元之间发生协调。出于这个原因，这种产生神经元的能力仅限于特定部位。
现在，由 UPF 医学和生命科学部 (MELIS) 的 Cristina Pujades 领导的小组研究了菱形边界细胞如何在维持祖干细胞增殖库的同时产生神经元。“在胚胎形成的初始阶段，重要的是要维持一些干细胞，以便以后形成神经元，”该研究的第一作者 Covadonga F. Hevia 说。
研究协调员 Cristina Pujades 指出，“在大脑形成过程中，必须维持增殖和分化过程，必须非常精确地调节它们，并且每个步骤都必须在正确的时间发生。这种协调至关重要，因为在这个过程中出现任何问题会导致神经紊乱。”
他们通过不对称的划分来做到这一点;换句话说，当一个祖细胞分裂时，它会产生一个成为神经元并停止分裂的子细胞，以及另一个仍然是祖细胞的子细胞。这允许随着时间的推移保留干细胞储库。“在这项工作中，我们发现由所谓的 Notch 信号通路触发的不对称细胞分裂允许菱形边界细胞形成神经元，同时保持干细胞供以后使用，”Pujades 补充道。
“这些细胞表达标记，但由于它们在此过程中发生变化，当它们停止表达时，我们就失去了它们的踪迹，我们无法再追踪它们。现在，CRISPR 技术允许我们插入报告基因并产生转基因斑马鱼我们感兴趣的细胞表达荧光标记的线。因此，我们可以观察它们，并随着时间的推移跟踪它们，看看它们是如何分裂的，它们会产生什么类型的神经元，等等。”文章的作者。
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