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新研究揭示与自闭症脑瘫相关的大脑通路

导读 研究人员发现了一条激活休眠神经干细胞的大脑通路,为治疗自闭症、学习障碍和脑瘫等神经发育障碍提供了有希望的途径。杜克-新加坡国立大学...

研究人员发现了一条激活休眠神经干细胞的大脑通路,为治疗自闭症、学习障碍和脑瘫等神经发育障碍提供了有希望的途径。

杜克-新加坡国立大学医学院和新加坡国立大学机械生物学研究所 (MBI) 的研究小组发现,在成年哺乳动物的大脑中,大多数神经干细胞处于休眠状态,直到特定信号触发它们激活。

一旦激活,这些细胞就会产生新的神经元,帮助大脑修复和生长。激活过程出现故障与衰老引起的认知能力下降以及小头畸形等神经发育障碍有关。

在全球范围内,神经发育障碍影响大约 5% 的儿童和青少年,损害其认知、沟通和运动技能。

为了探索这一激活过程,研究人员对果蝇进行了研究。与哺乳动物一样,果蝇的神经干细胞在被唤醒之前一直处于休眠状态。

他们的研究结果表明,星形胶质细胞(传统上被视为具有支持作用的神经胶质细胞)在重新激活果蝇大脑中休眠的神经干细胞方面发挥着至关重要的作用。

研究小组利用放大 10 倍的超分辨率显微镜检查了果蝇休眠神经干细胞特有的细纤维结构。

这些突起的直径约为 1.5 微米(比人类头发小 20 倍),富含肌动蛋白丝,这些肌动蛋白丝由一种特定类型的福明蛋白组装而成。福明蛋白水平的变化与小头畸形等神经发育障碍有关,因此该通路成为研究重点。

研究人员发现,星形胶质细胞会释放一种名为折叠原肠胚形成(Fog)的信号蛋白,它会引发连锁反应,激活 Formin 蛋白通路,控制肌动蛋白丝运动并重新激活神经干细胞。

神经干细胞中的 GPCR 受体对 Fog 作出反应,从而触发这一过程。GPCR 蛋白在许多细胞过程中都至关重要,是 FDA 批准药物的主要靶点,占所有获批治疗药物的 34%。

这项研究的资深作者王红燕教授强调,这一发现拓展了人们对神经干细胞再激活机制的理解。发现星形胶质细胞是这一过程的关键参与者,为影响神经干细胞行为开辟了新的可能性。

研究小组计划研究可能影响神经干细胞活动的星形胶质细胞的其他信号,并探索人类大脑发育中的类似机制。

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