封面圖片:腦室表面的紙風(fēng)車型結(jié)構(gòu)顯示,,成體神經(jīng)干細胞小生境具有一種出人意料的中心-周圍構(gòu)造,。其中心含有室管膜下區(qū)干細胞微小的頂端末梢(藍色部分),,而周圍部分則含有多纖毛室管膜細胞較大的頂端表面(暖色部分),,其中含有一種全新的具有2纖毛的室管膜細胞,。圖片提供:Kenneth Xavier Probst)
成體神經(jīng)干細胞是非常重要的一類細胞,它們保持著基本上皮特性,,對于這類細胞的研究能大大改變我們對于成體神經(jīng)原性小生境(niche)的認識。在2008年9月11日出版的《細胞—干細胞》(Cell Stem Cell)上,,來自美國和西班牙的科學(xué)家發(fā)表文章稱,,他們發(fā)現(xiàn)大腦的成體神經(jīng)干細胞生境存在一種獨特的“紙風(fēng)車型”結(jié)構(gòu)。
神經(jīng)干細胞(NSC,,B1 cells)在成年側(cè)腦室壁中得到保留,,但是與胚胎神經(jīng)干細胞有所不同的是,它們通過室膜管細胞(ependymal cell)從室管膜區(qū)(ventricular zone VZ)轉(zhuǎn)移到室管膜下區(qū)(subventricular zone SVZ),。而對于胚胎神經(jīng)干細胞的自我更新以及分化等功能起著關(guān)鍵作用的頂室,、基底室等,在成體神經(jīng)干細胞中并不明顯,。在封面文章中,,科學(xué)家表示,他們發(fā)現(xiàn)成年小鼠的SVZ B1細胞延展出一個微小的頂部末梢來直接接觸腦室,,以及一個血管上的長底部末梢,。對于腦室表面的更進一步分析顯示,在成年神經(jīng)發(fā)生區(qū)域存在令人意外的風(fēng)車型結(jié)構(gòu),。其中風(fēng)車的中心含有B1細胞的頂端末梢,,而在風(fēng)車周圍則包含兩種室管膜細胞:其中一種是多纖毛的E1細胞,,另一種則是具有2纖毛以及非常復(fù)雜基體的E2細胞。以上結(jié)果充分表明成體神經(jīng)干細胞保留著基本上皮特征,。
在本期刊物的另外兩篇文章中,,作者分別探究了脈管系統(tǒng)對于這類干細胞小生境的貢獻。干細胞存在于特殊的小生境中,,這些小生境能調(diào)節(jié)它們的自我更新以及分化,。而脈管系統(tǒng)是這些干細胞小生境中重要組成部分。來自美國和西班牙的Tavazoie等人在文章中表示,,成年室管膜下區(qū)(SVZ)神經(jīng)干細胞小生境中存在一種平面脈管從,,它們具有特殊的性質(zhì)。在穩(wěn)定情況以及再生時,,干細胞及其子代細胞將緊緊吸附在SVZ血管上,。它們在缺乏星形膠質(zhì)細胞和周細胞包裹的位置會經(jīng)常與脈管系統(tǒng)發(fā)生接觸。此外,,再生常常在這些地方發(fā)生,。科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)中的小分子能進入SVZ,,因此,,脈管系統(tǒng)是成體SVZ神經(jīng)干細胞小生境的重要成分。
在另一篇來自美國和中國臺灣科學(xué)家的文章中,,作者研究了成年SVZ中神經(jīng)干細胞是否緊密的位于血管周圍,,利用多種技術(shù),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)SVZ中成神經(jīng)細胞鏈內(nèi)以及周圍含有豐富的血管叢,。表達干細胞標記物(包括GFAP以及增生標記物)的細胞緊密結(jié)合在脈管內(nèi)皮細胞周圍含有層黏連蛋白的細胞外基質(zhì)上,。頂端GFAP+細胞與室管膜層混合,形成一個特殊的微環(huán)境,。成年SVZ祖細胞表達層黏連蛋白受體α6β1整聯(lián)蛋白,,并通過抑制這些蛋白來阻止它們與內(nèi)皮細胞的粘合,從而改變自身位置和增生情況,。(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦原始出處:
Cell Stem Cell,,Vol 3, 265-278, 11 September 2008,Zaman Mirzadeh, Arturo Alvarez-Buylla
Neural Stem Cells Confer Unique Pinwheel Architecture to the Ventricular Surface in Neurogenic Regions of the Adult Brain
Zaman Mirzadeh, Florian T. Merkle, Mario Soriano-Navarro,Jose Manuel Garcia-Verdugo,and Arturo Alvarez-Buylla
Neural stem cells (NSCs, B1 cells) are retained in the walls of the adult lateral ventricles but, unlike embryonic NSCs, are displaced from the ventricular zone (VZ) into the subventricular zone (SVZ) by ependymal cells. Apical and basal compartments, which in embryonic NSCs play essential roles in self-renewal and differentiation, are not evident in adult NSCs. Here we show that SVZ B1 cells in adult mice extend a minute apical ending to directly contact the ventricle and a long basal process ending on blood vessels. A closer look at the ventricular surface reveals a striking pinwheel organization specific to regions of adult neurogenesis. The pinwheel's core contains the apical endings of B1 cells and in its periphery two types of ependymal cells: multiciliated (E1) and a type (E2) characterized by only two cilia and extraordinarily complex basal bodies. These results reveal that adult NSCs retain fundamental epithelial properties, including apical and basal compartmentalization, significantly reshaping our understanding of this adult neurogenic niche.