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    Cell Stem Cell:美学者发表神经干细胞连接研究论文

    摘要 : 2017年11月2日,国际权威学术杂志《Cell》旗下干细胞领域权威期刊《Cell Stem Cell》杂志在线发表了上海交通大学Bio-X研究院、脑科学与技术研究中心李卫东实验室与美国北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC)助理教授Juan Song实验室合作的题为“长程神经网络调控海马神经干细胞与神经新生”的研究论文

    亚美娱乐app www.yynm360.com 2017年11月2日,国际权威学术杂志《Cell》旗下干细胞领域权威期刊《Cell Stem Cell》杂志在线发表了上海交通大学Bio-X研究院、脑科学与技术研究中心李卫东实验室与美国北卡罗来纳大学教堂山分校(UNC)助理教授Juan Song实验室合作的题为“长程神经网络调控海马神经干细胞与神经新生”的研究论文,研究被评为当期《Cell Stem Cell》杂志封面文章。上海交通大学博士研究生包翮宸为该论文排名第一的共同第一作者,Juan Song教授为论文通讯作者。

    人们曾经普遍认为哺乳动物的大脑在发育完全后就不再产生新的神经元。但是通过近几十年的不断研究,研究者们证实成年哺乳动物的大脑在特定脑区仍然存在神经干细胞,这些神经干细胞能在一定情况下发育成新生神经元,这一过程被称为成年神经新生。这些成年新生神经元会在哺乳动物的一生中持续产生,并且被认为与学习记忆、情绪调节等诸多高级认知功能有着密切的联系。成年神经新生的异常,也在各种神经精神类疾病的发病机制中被报道,如精神分裂症、抑郁症、老年痴呆等。因此对于成年神经新生的相关调控机制的研究成为近年来的生命医学研究中的重要领域。

    此前研究报道在小鼠海马齿状回区(dentate gyrus,DG),存在着一类表达小清蛋白(parvalbumin)的PV中间神经元,它们能够通过自身释放的GABA神经递质调控神经干细胞静息状态、并且影响神经前体细胞的存活与发育。

    在此次发表的研究中,双方研究团队成员不再局限于海马齿状回区域内部的神经新生调控机制,着眼于可能参与调控DG区PV中间神经元的远程神经网络,通过单突触跨膜伪狂犬病毒逆向示踪技术发现了这一来自内侧隔核(medial septum,MS)的GABA能投射通路。他们利用先进的光遗传学与化学遗传学的手段,特异激活/抑制这一投射通路的活性,发现可以有效地双向调控DG区神经干细胞的静息活动。通过一系列精心设计的在体、离体生物实验,从功能性上证实此调控是由DG-PV神经元所介导。有趣的是,这些PV神经元具有能够被抑制性GABA递质去极化的特殊性质,串联起了整个长程投射与神经干细胞之间的联系。整个GABA神经环路对DG区神经干细胞起到的是?;ぷ饔?,使其能够维持在静息状态,而不会过度分化。当研究者们特异破坏这一长程投射通路时,神经干细胞开始大量分化并耗竭,新生神经元的树突形态也变得异常,整个神经网络的活动也受到了影响。(如图)

    本研究的重要意义在于首次在远程神经网络的水平上,对海马区成年神经干细胞以及神经新生的调控机制做出了深入的阐述,并且为未来神经精神疾病的治疗提供了新的靶点与思路。

    封面展示的小鼠神经连接

    原文链接:

    Long-Range GABAergic Inputs Regulate Neural Stem Cell Quiescence and Control Adult Hippocampal Neurogenesis

    原文摘要:

    The quiescence of adult neural stem cells (NSCs) is regulated by local parvalbumin (PV) interneurons within the dentate gyrus (DG). Little is known about how local PV interneurons communicate with distal brain regions to regulate NSCs and hippocampal neurogenesis. Here, we identify GABAergic projection neurons from the medial septum (MS) as the major afferents to dentate PV interneurons. Surprisingly, dentate PV interneurons are depolarized by GABA signaling, which is in sharp contrast to most mature neurons hyperpolarized by GABA. Functionally, these long-range GABAergic inputs are necessary and sufficient to maintain adult NSC quiescence and ablating them leads to NSC activation and subsequent depletion of the NSC pool. Taken together, these findings delineate a GABAergic network involving long-range GABAergic projection neurons and local PV interneurons that couples dynamic brain activity to the neurogenic niche in controlling NSC quiescence and hippocampal neurogenesis.

    来源: Cell Stem Cell 浏览次数:0

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