渥太华大学的一位神经科学家领导了一支加拿大的研究团队，揭示了关于神经干细胞（NSCs）激活动力学的重要新见解。这些干细胞构建了我们的中枢神经系统，并具有自我更新的能力。
由渥太华大学的Armen Saghatelyan博士领导的合作团队旨在阐明神经干细胞如何整合来自大脑中不同类型细胞的多种信号，以及它们如何解码这些信号。
这些问题非常重要，因为NSCs对其细胞环境中信号的反应决定了它们是保持在静止、不分裂的状态（称为“休眠”），还是被激活生长和分裂，从而生成新的神经元和胶质细胞。
该研究报告发表在今天的《Cell Stem Cell》上，将引起研究成人神经疾病和衰老的科学家们的极大兴趣。在神经环境中，唤醒处于休眠状态的NSCs（它们在此状态下保存资源和能量）对于神经再生和脑损伤修复至关重要。
细胞的“亲子关系”
一项新的见解集中在干细胞如何围绕其称为“子细胞”的后代——即母细胞分裂后产生的遗传相同的细胞。
研究团队发现，神经干细胞实际上不断从其“子细胞”那里接收反馈。Saghatelyan博士将其比喻为一种“亲子关系”，其中父母密切关注孩子的反馈。
“许多父母会对此感同身受，因为父母喜欢收到孩子的消息或反馈。基于这些反馈，父母要么感到一切顺利而安心，要么采取行动。”他说道，并将这种动态类比为细胞的休眠或激活状态。
揭示这一隐藏机制是一项重大发现，因为它提供了一个全新的框架来理解人类大脑中这种细胞关系。
“直到现在，人们认为NSCs只产生后代，而它们之间没有相互作用。但我们的工作挑战了这一观念，证明了NSCs与其后代之间存在紧密的结构功能相互作用——后代的数量或后代与NSCs相互作用的效率决定了神经干细胞是保持休眠还是被激活以生成神经元和胶质细胞。”
简而言之，研究团队发现少量的子细胞会导致神经干细胞的激活，而大量的后代则使它们保持在成年人大脑中的典型休眠状态。
此外，这项新研究还推进了我们对NSCs如何在空间和时间上整合和解码多种信号的理解。Saghatelyan博士表示，研究首次揭示了“钙信号传导在NSCs中允许所有这些信号的整合和解码”。
指导未来疗法
对NSCs如何解码信号及其激活触发机制的新认识为未来的神经发育障碍治疗提供了强大的潜力。事实上，推进这一潜力是研究合作者的下一步，他们正在探索由此工作提出的问题。
“我们现在正在探索NSCs与其他微环境中不同细胞类型的相互作用如何在不同的生理和病理条件下以及健康老龄化中受到影响。”Saghatelyan博士说，他的医学院研究实验室专注于生成新知识以帮助促进神经元再生。
该研究始于拉瓦尔大学（Université Laval），Saghatelyan博士的实验室在2022年前位于该校。研究在渥太华大学医学院进行，利用尖端的双光子成像系统评估神经干细胞的功能活动。单细胞测序和空间转录组学由多伦多大学和不列颠哥伦比亚大学的合作者完成。机器学习合作由拉瓦尔大学完成。
该研究得到了加拿大卫生研究院（CIHR）、加拿大创新基金会（CFI）和加拿大研究主席计划的投资支持。
(全文结束)
