神经干细胞再生机制揭示 细胞“形状”灵活性对脑发育至关重要

  神经干细胞再生机制揭示 细胞“形状”灵活性对脑发育至关重要

  科技日报东京1月15日电 (采访人员陈超)日本理化学研究所一个研究小组最新研究发现 , 哺乳动物的大脑在形成时 , 神经干细胞可以灵活地再生“形状” 。 这一机制的发现 , 揭示了细胞不为人知的行为 。

  动物大脑发育过程中 , 产生神经细胞(神经元)和胶质细胞的神经干细胞称为“放射状胶质” 。 放射状胶质是一种细长柱状的细胞 , 有两个从细胞核上下延伸的突起 , 具有顶端和基底的细胞极性 。 多个放射状神经胶质附着在每个顶端 , 形成像上皮细胞的片状结构 。 这种片状结构是大脑发育的基本结构 。

  放射状神经胶质根据细胞周期沿着顶端—基底轴上下移动细胞核 , 在顶端一侧进行细胞分裂 。 脑发育时 , 放射状胶质通过“对称分裂”的自我复制来增加数量(增殖期) , 然后通过“非对称分裂”形成放射状神经胶质和分化细胞 。 非对称分裂中 , 首先会产生各种各样的神经细胞(神经产生期) , 之后会产生辅佐神经细胞工作的胶质细胞(胶质产生期) , 形成复杂的大脑 。

  此次 , 研究小组利用多光子显微镜 , 清晰地捕捉到了小鼠胎儿脑组织中存在的神经干细胞的形状变化 , 发现神经干细胞能灵活地再生柱状形态 。 在早期脑发育(增殖)期间神经干细胞分裂时 , 即使柱状结构被破坏 , 这种再生能力也能保持脑组织的细胞排列;在脑发育后期(神经产生阶段) , 柱状结构被破坏的神经干细胞逐渐积累 , 在脑组织中出现了其他的神经干细胞层 。 研究小组还发现 , 这个新的干细胞层的出现导致了像人那样有很大褶皱的脑形成 。

  研究成果在线发表于近期的《自然细胞生物学》上 。 【编辑:丁宝秀】