大腦中的下丘腦負(fù)責(zé)調(diào)控行為、情緒和代謝等多個(gè)生理學(xué)方面，猶他大學(xué)的研究人員于九月十日在Developmental Cell雜志上發(fā)表文章，解析了成年期下丘腦神經(jīng)細(xì)胞形成的調(diào)控機(jī)制。他們發(fā)現(xiàn)負(fù)責(zé)細(xì)胞間網(wǎng)絡(luò)通訊的Wnt信號(hào)通路在下丘腦神經(jīng)細(xì)胞前體的產(chǎn)生和特化過程中具有重要作用。

下丘腦是大腦中高度復(fù)雜的區(qū)域，控制著饑餓、干渴、疲勞、體溫和睡眠等等，還聯(lián)系著中樞神經(jīng)系統(tǒng)與機(jī)體激素水平的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。近來有研究顯示，在整個(gè)成人階段下丘腦都在持續(xù)著神經(jīng)形成（新神經(jīng)細(xì)胞形成）。

“我們?cè)诖饲暗墓ぷ髦邪l(fā)現(xiàn)斑馬魚胚胎下丘腦的神經(jīng)形成需要Wnt信號(hào)通路的激活，”文章資深作者，猶他大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)和解剖學(xué)副教授Richard Dorsky博士說?！拔覀冞€發(fā)現(xiàn)，在斑馬魚的整個(gè)成年階段Wnt信號(hào)傳導(dǎo)和下丘腦神經(jīng)形成都在持續(xù)進(jìn)行。我們這項(xiàng)研究的目標(biāo)是確定Wnt信號(hào)在神經(jīng)形成中的特殊作用?！?/SPAN>

Wnt信號(hào)傳導(dǎo)通路是一個(gè)蛋白網(wǎng)絡(luò)，將信號(hào)從細(xì)胞表面?zhèn)鬟_(dá)到細(xì)胞核中的DNA來調(diào)控基因表達(dá)，而且眾所周知它在胚胎和成年期的細(xì)胞通訊過程中具有關(guān)鍵性作用。在這項(xiàng)研究中，Dorsky及其同事發(fā)現(xiàn)Wnt信號(hào)傳導(dǎo)發(fā)生在斑馬魚胚胎下丘腦增殖活躍的神經(jīng)祖細(xì)胞中。神經(jīng)祖細(xì)胞仍具有分裂潛力，并能夠分化為多種特定的細(xì)胞類型。Dorsky及其同事還發(fā)現(xiàn)，在斑馬魚的整個(gè)生命周期中，下丘腦的神經(jīng)形成都一直需要Wnt信號(hào)傳導(dǎo)。

神經(jīng)祖細(xì)胞是由神經(jīng)干細(xì)胞形成的，保留著發(fā)育成為特定類型神經(jīng)細(xì)胞的能力。在胚胎形成后，一些神經(jīng)干細(xì)胞在大腦和脊髓中休眠直到被激活成為修復(fù)系統(tǒng)。當(dāng)組織損傷或組織死亡發(fā)生時(shí)，機(jī)體中的化學(xué)物質(zhì)會(huì)激活這些神經(jīng)干細(xì)胞生成神經(jīng)祖細(xì)胞來進(jìn)行組織修復(fù)。有研究顯示，在未受損的大腦中祖細(xì)胞也會(huì)生成新神經(jīng)細(xì)胞，使大腦具有一定的可塑性來應(yīng)對(duì)環(huán)境的改變。

“從具體功能上來說，我們還不清楚為何下丘腦神經(jīng)細(xì)胞的持續(xù)生成對(duì)于成年斑馬魚那么重要，”Dorsky說?！安贿^成年小鼠的下丘腦神經(jīng)形成與環(huán)境改變引發(fā)的攝食行為調(diào)節(jié)有重要關(guān)聯(lián)。

Dorsky及其同事發(fā)現(xiàn)Wnt信號(hào)通路在斑馬魚胚胎和成體中的作用并不相同。在斑馬魚胚胎中，需要激活Wnt信號(hào)使祖細(xì)胞增殖并形成大腦結(jié)構(gòu)。然而在發(fā)育末期包括成年階段，首先要激活Wnt信號(hào)通路促使神經(jīng)祖細(xì)胞形成神經(jīng)細(xì)胞，隨后又必須抑制該信號(hào)通路細(xì)胞才能完成分化過程。值得注意的是，研究人員在小鼠中也發(fā)現(xiàn)了類似的Wnt作用模式。

“與大腦其他區(qū)域相比，對(duì)下丘腦胚后神經(jīng)形成的研究相對(duì)較少，”Dorsky說?！拔覀兊难芯繉?duì)這一領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)脊椎動(dòng)物下丘腦的神經(jīng)祖細(xì)胞分化受到Wnt信號(hào)通路的調(diào)控，為成年大腦的可塑性研究帶了新的啟示?！?/SPAN>