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科學家闡明大腦中神經前體細胞分化為神經膠質細胞的分子機制
[ 來源:四川九章生物科技有限公司   發布日期:2018-12-14 14:27:46  責任編輯:  瀏覽次 ]

      在大腦中,兩種類型的細胞常常會保持活躍狀態,即神經細胞和膠質細胞,長期以來科學家們認為膠質細胞是一種支持性的細胞,但如今越來越多的研究發現這種細胞在大腦神經元細胞之間的交流溝通上扮演著非常重要的積極性角色,此外,膠質細胞還參與到了神經變性疾病的發生過程中。



      近日,一項刊登在國際雜志Cell Stem Cell上的研究報告中,來自德國美茵茨大學醫學中心的科學家們通過研究得出了重要發現,這些發現或能幫助研究人員闡明在神經變性疾病發生過程中膠質細胞所發生的變化;文章中,研究人員揭示了神經膠質細胞如何從大腦中的神經前體細胞(neural precursor cells)發育而來,研究者表示,涉及三個階段及三種轉錄因子的分化過程在組織細胞核中基因的膠質特異性轉錄過程中扮演著重要角色。


      膠質細胞通常被分為三種基本的類型:星形膠質細胞(astrocytes)、少突膠質細胞(oligodendrocytes)和小膠質細胞(microglia),前兩種細胞就是所謂的大膠質細胞;星形膠質細胞是最常見的細胞類型,其在膠質細胞中占到了80%的比例,其是通過放射狀膠質細胞或神經前體細胞衍生而來;這項研究中,研究人員應用RNA測序技術對在某一個特定時間點(涉及上述三個過程的分化過程)進行轉錄的細胞中所有的基因進行分析,在第一階段,星形膠質前體細胞形成后,會通過細胞分裂進行增殖;在第二階段,這些星形膠質前體細胞就會發育稱為年輕未成熟的星形膠質細胞,但其便不再分裂了,而第三階段則能促進星形膠質細胞完全成熟并轉化為功能性的細胞。


      研究者Berninger解釋道,本文研究表明,星形膠質細胞的形成過程處于動態變化過程中,而且在其形成的不同階段都會有不同基因處于激活狀態,這些基因會被每一個階段特異性的轉錄因子所調節;此外,研究者還發現,轉錄因子NFIA和ATF3對于開啟星形膠質祖細胞向早期星形膠質細胞的分化非常重要,從早期星形膠質細胞完全分化成為星形膠質細胞的過程中,Runx2是該過程必不可少的關鍵轉錄因子。


      此前研究結果表明,星形膠質細胞中基因表達的功能失常會對神經細胞帶來毒性影響,隨后神經細胞就會發生死亡,而這就是神經變性疾病發生的主要特征;如今研究人員深入理解了星形膠質細胞形成的過程,同時他們也發現了這些細胞脫離正常程序發生錯誤的機制。研究者推測,轉錄因子Runx2或許在抑制星形膠質細胞重新被激活的過程中扮演著非常重要的角色,星形膠質細胞再次被激活并不意味著其具有毒性作用,但這卻是其具有毒性的一個先決條件;后期研究人員還將深入研究闡明如何通過操控Runx2來抑制星形膠質細胞的神經毒性效應以及其如何促進神經細胞發生死亡。


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