來自約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的宋紅軍（Hongjun Song）和明國麗（Guo-Li Ming,，音譯）研究組研發(fā)了一種遺傳標(biāo)記新方法，分析自我更新,，多能性成人神經(jīng)干細(xì)胞特征,，這將有助于更深入了解成人神經(jīng)干細(xì)胞，這一研究成果公布在《細(xì)胞》（Cell）雜志上,。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是宋紅軍和明國麗夫妻,，他們?cè)缭诒本┐髮W(xué)讀書的時(shí)候就已經(jīng)相戀了，現(xiàn)在在事業(yè)上兩人又相輔相成,，共同在神經(jīng)科學(xué)研究方面取得了一個(gè)又一個(gè)的成就,。宋紅軍教授近年來也回國支持國內(nèi)科學(xué)研究，今年清華大學(xué)干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)中心成立,，他與美國Stowers研究所的解亭教授就共同為這一中心牽頭組建了一支杰出青年科學(xué)家核心團(tuán)隊(duì),。
神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞在成年哺乳動(dòng)物大腦中的不同區(qū)域發(fā)育形成，目前圍繞這一方面有一個(gè)基礎(chǔ)問題未得到解決,，這就是細(xì)胞發(fā)育是來源于不同系的祖細(xì)胞,，還是來源于自我更新，具有多能性的神經(jīng)干細(xì)胞,。
在這篇文章中,，研究人員發(fā)展了一個(gè)遺傳標(biāo)記新方法，可以幫助追蹤成體小鼠海馬齒狀回（dentate gyrus）中的單個(gè)靜態(tài)的,，能表達(dá)巢蛋白的放射狀膠質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞（radial glia-like,，RGL）前體。這種克隆分析方法能識(shí)別出RGL活化多個(gè)模式,，包括對(duì)稱的,，和不對(duì)稱的自我更新。
研究人員發(fā)現(xiàn)體內(nèi)長時(shí)程譜系追蹤能揭示包括RGL(s),，神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞在內(nèi)的克隆比例,，分析來自自我更新和多譜系分化的個(gè)體RGLs的情況。這些研究結(jié)果都表明RGLs是自我更新,，多能性神經(jīng)干細(xì)胞,，這一研究也為了解成人神經(jīng)干細(xì)胞提供了重要資料。
宋紅軍和明國麗夫妻長年從事神經(jīng)科學(xué)研究,，他們?cè)贒ISC基因研究方面獲得了許多重要的研究成果,，這兩位科學(xué)家2007年發(fā)現(xiàn)了精神分裂癥和其他情緒障礙的一個(gè)重要風(fēng)險(xiǎn)因子在正常成熟大腦中的作用。這種基因就是disc1（編碼DISC1蛋白）,，它編碼一種在成熟大腦中充當(dāng)新生神經(jīng)細(xì)胞的一類“音樂指揮棒（musical conductor）”,，指導(dǎo)新細(xì)胞達(dá)到適當(dāng)?shù)奈恢茫允顾鼈兡軌蛲昝赖卣线M(jìn)我們復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)中,。如果DISC1蛋白不能正常工作,，那么新的神經(jīng)元就會(huì)無法融入神經(jīng)系統(tǒng)“大家庭”。
這一研究組在多個(gè)雜志上發(fā)表了DISC基因研究成果,，他們?cè)l(fā)現(xiàn)在成年人海馬體新形成的神經(jīng)元中抑制DISC1基因表達(dá),，將導(dǎo)致AKT過度活躍，而AKT基因是一種與精神分裂癥相關(guān)的基因,。進(jìn)一步研究表明,，抑制DISC1基因或基因改良AKT信號(hào)所導(dǎo)致的神經(jīng)細(xì)胞發(fā)育異常，可以通過哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白進(jìn)行改善,。這項(xiàng)研究成果表明DISC1基因的又一重要作用：破壞DISC1基因表達(dá)將導(dǎo)致新生神經(jīng)元發(fā)生錯(cuò)誤的遷移和定位,，并最終導(dǎo)致海馬體神經(jīng)細(xì)胞出現(xiàn)病理性混亂,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原文出處：
Cell DOI：10.1016/j.cell.2011.05.024
In Vivo Clonal Analysis Reveals Self-Renewing and Multipotent Adult Neural Stem Cell Characteristics
Michael A. Bonaguidi, Michael A. Wheeler, Jason S. Shapiro, Ryan P. Stadel, Gerald J. Sun, Guo-li Mingsend email, Hongjun Song
Neurogenesis and gliogenesis continue in discrete regions of the adult mammalian brain. A fundamental question remains whether cell genesis occurs from distinct lineage-restricted progenitors or from self-renewing and multipotent neural stem cells in the adult brain. Here, we developed a genetic marking strategy for lineage tracing of individual, quiescent, and nestin-expressing radial glia-like (RGL) precursors in the adult mouse dentate gyrus. Clonal analysis identified multiple modes of RGL activation, including asymmetric and symmetric self-renewal. Long-term lineage tracing in vivo revealed a significant percentage of clones that contained RGL(s), neurons, and astrocytes, indicating capacity of individual RGLs for both self-renewal and multilineage differentiation. Furthermore, conditional Pten deletion in RGLs initially promotes their activation and symmetric self-renewal but ultimately leads to terminal astrocytic differentiation and RGL depletion in the adult hippocampus. Our study identifies RGLs as self-renewing and multipotent neural stem cells and provides novel insights into in vivo properties of adult neural stem cells.
