SciAdv:大脑发育过程中的神经干细胞多样性促进大脑皮层复杂性

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

2020年11月7日讯/生物谷BIOON/---根据11月6日发表在《Science Advance》杂志上的一项新研究，干细胞和祖细胞在早期大脑发育中表现出多样性，这可能导致成人大脑皮层的神经复杂性。儿童国家医院神经科学研究中心（CNR）的研究人员说，这项研究扩展了有关大脑发育的现有观念，并且可能在未来极大地影响神经发育疾病的临床治疗。该研究是与耶鲁大学Nenad Sestan博士领导的研究团队合作完成的。

（图片来源：）

“我们的研究提供了对正在发育的大脑状况的新认识。我们看到的是在发育早期的新的复杂细胞族群，”儿童基金会CNR主任Tarik Haydar博士说：“我们的最新研究可以以前所未有的方式了解这些细胞在形成大脑皮层中的作用。”

大脑皮层出现在发育的早期，是高阶认知，社交行为和运动控制的枢纽。虽然有充分的文献证明大脑皮层和大脑具有丰富的神经多样性，但对这种变化如何产生的了解相对较少。

“我们在以前的工作中已经证明，从不同类别的皮质干细胞和祖细胞产生的神经元具有不同的功能特性，” CNR研究人员，该研究的第一作者，威廉·泰勒博士说。 “进行这项研究的部分原因是回过头来，尝试对存在的所有不同祖细胞进行分类，以便最终我们能够弄清楚它们各自如何促进成人大脑中神经元的多样性。”

使用临床前模型，研究人员鉴定出具有不同基因表达谱的大量皮质干细胞和前体细胞。研究小组还发现，这些细胞显示出谱系多样化的早期迹象，这很可能是转录启动所驱动的。母细胞通过该过程产生RNA，其唯一目的是将其传递给其子细胞，以便随后产生蛋白质。

使用新颖的轨迹重建方法，研究小组观察到了将前体细胞类型与特定的兴奋性神经元联系在一起的不同发育流。在将临床前模型的数据集与人类细胞数据库进行比较之后，发现了显著的相似性，例如跨物种存在的基底radial状神经胶质细胞（bRGC），这是以前认为主要存在于祖细胞中的重要祖细胞类型。

Haydar博士补充说：“如果我们能了解这种早期情况如何在疾病中受到影响，那么我们可以预测皮质结构的最终变化，从而定义细胞群在这些疾病中的行为方式。如果我们能够了解皮质如何正常地实现其复杂的结构，那么我们就具有改善特定疾病的临床症候和改善生活质量的关键切入点。”

研究人员希望研究的未来主题包括发育变化对脑功能的影响，bRGCs的起源和操作重要性，以及不同神经元族群支持的活动，联系和认知特征。（生物谷 Bioon.com）

资讯出处：Neural stem and progenitor cell diversity in brain development may contribute to cortical complexity

原始出处："Transcriptional priming as a conserved mechanism of lineage diversification in the developing mouse and human neocortex" Science Advances (2020). advances.sciencemag.org/lookup … .1126/sciadv.abd2068

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