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細胞的“形狀”靈活性對形成復雜大腦至關重要
作者:佚名    科技動態來源:本站原創    點擊數:1876    更新時間:2020-1-17    【打印】【關閉

日本理化學研究所一個研究小組最新研究發現,哺乳動物的大腦在形成時,神經干細胞可以靈活地再生“形狀”。這一機制的發現,揭示了的細胞不為人知的行為。

脊椎動物大腦發育過程中,產生神經細胞(神經元)和膠質細胞的神經干細胞稱為“放射狀膠質”。放射狀膠質是一種細長柱狀的細胞,有兩個從細胞核上下延伸的突起,具有頂端和基底的細胞極性。多個放射狀神經膠質附著在每個頂端,形成像上皮細胞的片狀結構。這種片狀結構是大腦發育的基本結構。

放射狀神經膠質根據細胞周期沿著頂端—基底軸上下移動細胞核,在頂端一側進行細胞分裂。腦發育時,放射狀膠質通過“對稱分裂”的自我復制來增加數量(增殖期),然后通過“非對稱分裂”形成放射狀神經膠質和分化細胞。非對稱分裂中,首先會產生各種各樣的神經細胞(神經產生期),之后會產生輔佐神經細胞工作的膠質細胞(膠質產生期),形成復雜的大腦。

此次,研究小組利用多光子顯微鏡,清晰地捕捉到了小鼠胎兒腦組織中存在的神經干細胞的形狀變化,發現神經干細胞能靈活地再生柱狀形態。在早期腦發育(增殖)期間神經干細胞分裂時,即使柱狀結構被破壞,這種再生能力也能保持腦組織的細胞排列;在腦發育后期(神經產生階段),柱狀結構被破壞的神經干細胞逐漸積累,在腦組織中出現了其他的神經干細胞層。研究小組還發現,這個新的干細胞層的出現導致了像人那樣有很大褶皺的腦形成。

研究成果在線發表于近期的《自然細胞生物學》上。

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