一项由名古屋市立大学和国立生理学研究所的教授 Kazunobu Sawamoto 和名古屋市立大学医院的儿科医生 Koya Kawase 领导的研究团队，揭示了出生在神经干细胞（NSCs）维持中的重要性。出生是动物最重要的生命事件之一。从子宫内到子宫外环境的转变会引起个体的各种代谢变化。尽管其重要性显著，但出生在发育过程中的作用仍不完全清楚。在成年哺乳动物的大脑中，NSCs 存在于脑室-侧脑室区（V-SVZ），在那里它们继续生成新的神经元。大多数出生后的 NSCs 处于静止状态，这使得它们能够长期维持。在各种组织中，干细胞微环境和干细胞本身的代谢谱在决定细胞是保持静止还是转变为活跃分化状态方面起着关键作用。然而，出生相关的代谢变化如何影响组织干细胞的命运，特别是 NSCs，仍然知之甚少。
Sawamoto 的团队专注于放射状胶质细胞（RG），即胚胎期的 NSCs。研究人员对足月出生小鼠和早产小鼠的 V-SVZ 进行了代谢组学和单细胞 RNA 测序。他们发现正常足月出生会触发 RG 进入静止状态，这涉及谷氨酰胺代谢的变化，这是由于编码将谷氨酸转化为谷氨酰胺的酶的基因 Glul 表达增加所致。重要的是，他们发现这种细胞过程在早产中受到损害。
为了了解出生在维持静止 NSCs 中的作用，我们评估了早产对出生后神经发生的影响。”名古屋市立大学和国立生理学研究所的教授 Kazunobu Sawamoto 说。
接下来，研究团队对 RG 的神经发生活性变化进行了组织学分析。他们表明，早产小鼠的 RG 通过 mTORC1 信号通路短暂进入神经发生状态。然而，他们还发现，由于 NSC 池的耗竭，早产小鼠在年轻成年阶段的神经发生减少。此外，他们分析了人类尸检大脑，发现 V-SVZ 的出生后神经发生不仅在小鼠中减少，在人类中也是如此。
考虑到出生后神经发生对人类大脑发育和可塑性的重要作用，神经发生的减少可能是早产儿神经发育结果较差的原因。”名古屋市立大学医院的儿科医生 Koya Kawase 说。
最后，为了研究出生诱导的 RG 中 Glul 上调的作用，他们生成了 Glul 敲低和过表达的慢病毒，并将其感染给体内 RG。他们的实验表明，RG 在适当出生时间的充分 Glul 上调对于维持静止 NSCs 至关重要。
“我们揭示了出生在维持静止 NSCs 中的重要性。考虑到谷氨酰胺代谢也调节除 NSCs 之外的组织干细胞的功能，我们的发现增强了我们对出生在组织稳态和再生能力中关键作用的理解。”Sawamoto 评论道。
该研究的全部发现已发表在《科学进展》杂志上，文章标题为《出生在维持静止神经干细胞中的重要性》，DOI：10.1126/sciadv.adn6377。
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