Cell?Stem Cell：研究人員揭示成年神經幹細胞發育的新調控機制

人們曾經普遍認為哺乳動物的大腦在發育完全後就不再產生新的神經元。通過近幾十年的不斷研究，研究人員證實成年哺乳動物的大腦在特定腦區仍然存在神經幹細胞，這些神經幹細胞能在一定情況下發育成新生神經元，而這一過程則被稱為成年神經新生。這些成年新生神經元會在哺乳動物的一生中持續產生，並且被認為與學習記憶、情緒調節等諸多高級認知功能有著密切的聯繫。成年神經新生的異常，也在各種神經精神類疾病的發病機制中被報道，如精神分裂症、抑鬱症、老年痴獃等。因此成年神經新生的相關調控機制研究也成為近年來生命醫學研究中的重要領域。

近日，來自上海交通大學腦科學與技術研究中心李衛東實驗室與美國北卡羅來納大學教堂山分校助理教授Juan Song實驗室合作開展了關於長程神經網路調控海馬神經幹細胞與神經新生的研究，發現在小鼠海馬齒狀回區（dentate gyrus，DG）存在一類表達小清蛋白（parvalbumin，PV）的中間神經元，它們能夠通過自身釋放的GABA神經遞質調控神經幹細胞的靜息狀態，並且影響神經前體細胞的存活與發育。

在該研究中，研究人員著眼於可能參與調控DG區PV中間神經元的遠程神經網路，通過單突觸跨膜偽狂犬病毒逆向示蹤技術發現了這一來自內側隔核（medial septum，MS）的GABA投射通路。利用先進的光遺傳學與化學遺傳學手段，特異激活或抑制這一投射通路的活性，研究人員發現GABA可以有效地雙向調控DG區神經幹細胞的靜息活動。通過一系列精心設計的在體、離體生物實驗，研究人員從功能性上證實此調控由DG-PV神經元所介導。有趣的是，這些PV神經元具有能夠被抑制性GABA遞質去極化的特殊性質，由此串聯起了整個長程投射與神經幹細胞之間的聯繫。整個GABA神經環路對DG區神經幹細胞起到了保護作用，使其能夠維持在靜息狀態，而不會過度分化。當研究人員特異破壞這一長程投射通路時，神經幹細胞開始大量分化並耗竭，新生神經元的樹突形態也變得異常，整個神經網路的活動也受到了影響。

該研究首次在遠程神經網路水平上對海馬區成年神經幹細胞以及神經新生的調控機製做出了深入的闡述，為未來神經精神疾病的治療提供了新的靶點與思路。

來源：中國幹細胞集團

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