Nature新文章解析干細(xì)胞活性調(diào)控機(jī)制
日期:2012-12-06 10:01:36
發(fā)表在《自然》(Nature)雜志上一項(xiàng)最新研究證實(shí)成人大腦神經(jīng)干細(xì)胞是通過(guò)提高它們的脂質(zhì)代謝水平來(lái)實(shí)現(xiàn)新神經(jīng)元生長(zhǎng)與再生的。這一新發(fā)現(xiàn)有可能為治療年齡或疾病相關(guān)的腦細(xì)胞死亡開(kāi)啟新的治療途徑。
在成人大腦的兩個(gè)區(qū)域——側(cè)腦室腦室下區(qū)和海馬齒狀回,神經(jīng)干細(xì)胞每天生成成千上萬(wàn)的新神經(jīng)元。這一過(guò)程稱作成人神經(jīng)發(fā)生(adult neurogenesis),其對(duì)于某些形式的學(xué)習(xí)和記憶至關(guān)重要。成人神經(jīng)發(fā)生受損與抑郁癥、癲癇和阿爾茨海默氏癥等多種疾病相關(guān)。
由腦科學(xué)研究所神經(jīng)科學(xué)教授Sebastian Jessberger領(lǐng)導(dǎo)的研究小組現(xiàn)在確定了一個(gè)在成人神經(jīng)發(fā)生中起至關(guān)重要作用的新機(jī)制,并證實(shí)它是神經(jīng)干細(xì)胞維持終身活性的必要條件。Jessberger教授認(rèn)為“這一發(fā)現(xiàn)將有望向我們提供一個(gè)新靶點(diǎn),開(kāi)發(fā)出對(duì)抗抑郁癥或神經(jīng)退行性疾病的新藥?!?/SPAN>
干細(xì)胞自身生成脂類
研究人員證實(shí)干細(xì)胞依賴于葡萄糖生成的新脂肪酸和脂類。當(dāng)神經(jīng)干細(xì)胞中這一信號(hào)通路的關(guān)鍵酶——脂肪酸合成酶(Fasn)被阻斷時(shí),它們會(huì)喪失細(xì)胞分裂能力,導(dǎo)致新生神經(jīng)元減少。
為了防止神經(jīng)干細(xì)胞持續(xù)分化,該信號(hào)通路受到一種稱作Spot14的蛋白質(zhì)調(diào)控,Spot14可以抑制脂質(zhì)合成。控制Fasn活性非常重要,可以防止干細(xì)胞頻繁分裂,避免干細(xì)胞庫(kù)過(guò)早耗竭。令人驚訝的是,研究人員發(fā)現(xiàn)神經(jīng)干細(xì)胞的代謝狀態(tài)似乎完全不同于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的子細(xì)胞(新生神經(jīng)元)和其他分裂神經(jīng)。其他的細(xì)胞類型能夠從血液中攝取脂類,利用它們作為細(xì)胞膜的重要結(jié)構(gòu)元件,并將其用于信號(hào)事件,及作為能量來(lái)源。
新藥潛在靶點(diǎn)
Jessberger研究小組的這項(xiàng)研究確定了一個(gè)藥理促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞活性的新靶點(diǎn),可用于治療與新生神經(jīng)元水平減少相關(guān)的疾病,如抑郁癥。
論文的第一作者、Jessberger實(shí)驗(yàn)室博士后Marlen Knobloch說(shuō):“目前,我們需要更詳細(xì)地了解神經(jīng)干細(xì)胞處于這種不同代謝狀態(tài)的原因;為此,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室開(kāi)展了一系列的實(shí)驗(yàn),旨在通過(guò)操縱脂類代謝來(lái)促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生?!?/SPAN> “通過(guò)靶向人類大腦中的脂質(zhì)代謝無(wú)疑有希望提高新生神經(jīng)元的數(shù)量,” 文章的另一位第一作者Simon Braun說(shuō)。