日本理化學(xué)研究所一個(gè)研究小組最新研究發(fā)現(xiàn),,哺乳動(dòng)物的大腦在形成時(shí),神經(jīng)干細(xì)胞可以靈活地再生“形狀”,。這一機(jī)制的發(fā)現(xiàn),,揭示了細(xì)胞不為人知的行為。
動(dòng)物大腦發(fā)育過(guò)程中,,產(chǎn)生神經(jīng)細(xì)胞(神經(jīng)元)和膠質(zhì)細(xì)胞的神經(jīng)干細(xì)胞稱(chēng)為“放射狀膠質(zhì)”,。放射狀膠質(zhì)是一種細(xì)長(zhǎng)柱狀的細(xì)胞,有兩個(gè)從細(xì)胞核上下延伸的突起,,具有頂端和基底的細(xì)胞極性,。多個(gè)放射狀神經(jīng)膠質(zhì)附著在每個(gè)頂端,形成像上皮細(xì)胞的片狀結(jié)構(gòu),。這種片狀結(jié)構(gòu)是大腦發(fā)育的基本結(jié)構(gòu),。
放射狀神經(jīng)膠質(zhì)根據(jù)細(xì)胞周期沿著頂端—基底軸上下移動(dòng)細(xì)胞核,在頂端一側(cè)進(jìn)行細(xì)胞分裂,。腦發(fā)育時(shí),,放射狀膠質(zhì)通過(guò)“對(duì)稱(chēng)分裂”的自我復(fù)制來(lái)增加數(shù)量(增殖期),,然后通過(guò)“非對(duì)稱(chēng)分裂”形成放射狀神經(jīng)膠質(zhì)和分化細(xì)胞。非對(duì)稱(chēng)分裂中,,首先會(huì)產(chǎn)生各種各樣的神經(jīng)細(xì)胞(神經(jīng)產(chǎn)生期),,之后會(huì)產(chǎn)生輔佐神經(jīng)細(xì)胞工作的膠質(zhì)細(xì)胞(膠質(zhì)產(chǎn)生期),形成復(fù)雜的大腦,。
此次,,研究小組利用多光子顯微鏡,清晰地捕捉到了小鼠胎兒腦組織中存在的神經(jīng)干細(xì)胞的形狀變化,,發(fā)現(xiàn)神經(jīng)干細(xì)胞能靈活地再生柱狀形態(tài),。在早期腦發(fā)育(增殖)期間神經(jīng)干細(xì)胞分裂時(shí),即使柱狀結(jié)構(gòu)被破壞,,這種再生能力也能保持腦組織的細(xì)胞排列,;在腦發(fā)育后期(神經(jīng)產(chǎn)生階段),柱狀結(jié)構(gòu)被破壞的神經(jīng)干細(xì)胞逐漸積累,,在腦組織中出現(xiàn)了其他的神經(jīng)干細(xì)胞層,。研究小組還發(fā)現(xiàn),這個(gè)新的干細(xì)胞層的出現(xiàn)導(dǎo)致了像人那樣有很大褶皺的腦形成,。
研究成果在線發(fā)表于近期的《自然細(xì)胞生物學(xué)》上,。(記者陳超)