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为什么僵硬的大脑对于发育至关重要

在哺乳动物的成年大脑中,神经干细胞仅存在于很少的特定部位,即所谓的壁ches。只有这些利基能够产生新的神经元。研究人员首次定义了这些壁ches的蛋白质组,即完整表达的蛋白质,并将其与大脑的其他区域进行了比较。这些发现有助于确定神经发生的关键调控因子,这是激活脑损伤后神经发生的重要步骤。

神经干细胞壁ches与大脑其他部位的区别是什么?为什么只有这些壁ni包含神经干细胞而大脑的其余部分却不包含?到目前为止,我们还不知道是什么赋予利基市场特殊的功能。同样,关于允许新的神经元整合到成人大脑中现有网络中的因素知之甚少。将神经干细胞壁ches的蛋白质组与新神经元与大脑其余部分整合的区域进行比较,目的是阐明独特的利基环境,从而允许在原本不允许的成年哺乳动物脑中进行神经发生。

定义利基特征

第一步,玛格达莱娜·戈茨(MagdalenaGötz)和她的团队对这些特定大脑区域的蛋白质组进行了表征。他们在大脑的上皮下区域和嗅球中使用了最大的神经干细胞生态位,因为这是新的神经元从上皮下区域迁移,分化和整合的区域。然后,他们将该蛋白质组与大脑皮层进行了比较,大脑皮层是成年哺乳动物大脑大部分区域中既没有神经发生也没有新神经元整合的区域。结果,研究小组发现神经源性小生境的蛋白质组唤起了小生境特异的细胞外基质结构。

最重要的特征之一是细胞外基质的高溶解度。然而,其他特征蛋白,例如多功能酶转谷氨酰胺酶2的蛋白,则几乎不溶,意味着高度交联。通过使用药理抑制剂和基因实验,研究小组能够证明转谷氨酰胺酶2对于调节神经发生至关重要。此外,由于其交联特性,该酶可能有助于否则为软脑组织的神经干细胞生态位的独特硬度。

将受伤的大脑区域转变为神经干细胞

建立神经源性和非神经源性蛋白质组之间的差异是关键的一步。它可能有助于找到将一种转换为另一种的方法。对于未来的细胞替代疗法而言,同样重要的是,通过激活来自嗅球的因子(一个不断整合新神经元的区域),为大脑皮层中新神经元的整合创造一个有利的环境。接下来,研究人员希望将这些蛋白质组与脑损伤后的环境进行比较。他们的目的是通过将受伤的区域转变成神经源性干细胞位,从而在脑损伤后创造出新的神经元。受伤的组织表现出不同的表型,可能为激活神经发生创造额外的障碍:剑桥大学的一位合作者表明,大脑中的疤痕组织特别柔软-这种特征与神经发生功能相反。克服这一障碍并为维修创造一个有利的环境将是我们研究的下一步。”

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