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干细胞在整个生命周期中都会在大脑中产生新的神经细胞

干细胞在整个生命周期中都会在大脑中产生新的神经细胞。发生这种情况的地方之一是海马区,这是大脑的一部分,在许多学习过程中都起着重要作用。例如,在抑郁症和阿尔茨海默氏病的情况下,已经观察到新形成的神经细胞数量减少,并且与这些情况下的记忆力下降有关。

从干细胞行为到单个细胞中基因的活性

在《自然神经科学》上发表的一项研究中,苏黎世大学脑研究所的教授塞巴斯蒂安·杰斯伯格(Sebastian Jessberger)周围的小组表明,小鼠海马中的干细胞在几个月的时间内处于活跃状态。研究人员由博士领导。候选人Sara Bottes和博士后Baptiste Jaeger和Gregor Pilz,利用干细胞及其子细胞的最新显微镜和遗传分析(使用单细胞RNA测序)来分析新神经细胞的形成。这使他们能够观察到特定的干细胞群体活跃数月之久,并且可以反复分裂。早先的研究已经怀疑了这一点,但这是第一次有直接的证据。研究人员还能够使用干细胞及其子细胞的单细胞RNA测序来证明具有不同分裂行为(很少的细胞分裂而不是持久的干细胞活性)的干细胞可以在以下基础上进行分化:它们的分子组成和基因表达。

利用干细胞进行治疗

Jessberger解释说:“结合两种现代方法-双光子显微镜和单细胞RNA测序-使我们能够准确鉴定可以在几个月内分裂的干细胞。” 他补充说,他们现在提供的有关持久干细胞分裂的证据对未来的治疗方法具有重要意义:“我们现在知道确实有干细胞在许多月的时间内分裂。单细胞RNA测序使我们能够首先了解哪些基因在单个细胞的分裂行为方面很重要。”

新的发现将构成未来努力的基础,以详细研究特定基因如何控制干细胞的活性。Jessberger总结了下一个研究目标:“成像和单细胞RNA测序为我们提供了全新的见解,我们现在将使用它们来系统地调节某些基因的活性。因为我们现在知道可以在更长时间内分裂的干细胞,展望未来,我们希望尝试增加这些细胞的分裂活性,从而增加新神经细胞的形成,例如在神经退行性疾病(如阿尔茨海默氏病)的情况下。”

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