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成体神经干细胞小生境的构造

2008-09-18   本站通讯

图片说明:脑室表面的纸风车型结构显示,成体神经干细胞小生境具有一种出人意料的中心-周围构造。其中心含有室管膜下区干细胞微小的顶端末梢(蓝色部分),而周围部分则含有多纤毛室管膜细胞较大的顶端表面(暖色部分),其中含有一种全新的具有2纤毛的室管膜细胞。

成体神经干细胞是非常重要的一类细胞,它们保持着基本上皮特性,对于这类细胞的研究能大大改变我们对于成体神经原性小生境(niche)的认识。在2008年9月11日出版的《细胞—干细胞》(Cell Stem Cell)上,来自美国和西班牙的科学家发表文章称,他们发现大脑的成体神经干细胞生境存在一种独特的“纸风车型”结构。

神经干细胞(NSC,B1 cells)在成年侧脑室壁中得到保留,但是与胚胎神经干细胞有所不同的是,它们通过室膜管细胞(ependymal cell)从室管膜区(ventricular zone VZ)转移到室管膜下区(subventricular zone SVZ)。而对于胚胎神经干细胞的自我更新以及分化等功能起着关键作用的顶室、基底室等,在成体神经干细胞中并不明显。科学家们发现成年小鼠的SVZ B1细胞延展出一个微小的顶部末梢来直接接触脑室,以及一个血管上的长底部末梢。对于脑室表面的更进一步分析显示,在成年神经发生区域存在令人意外的风车型结构。其中风车的中心含有B1细胞的顶端末梢,而在风车周围则包含两种室管膜细胞:其中一种是多纤毛的E1细胞,另一种则是具有2纤毛以及非常复杂基体的E2细胞。以上结果充分表明成体神经干细胞保留着基本上皮特征。

美国和西班牙的Tavazoie等人研究显示成年室管膜下区(SVZ)神经干细胞小生境中存在一种平面脉管从,它们具有特殊的性质。在稳定情况以及再生时,干细胞及其子代细胞将紧紧吸附在SVZ血管上。它们在缺乏星形胶质细胞和周细胞包裹的位置会经常与脉管系统发生接触。此外,再生常常在这些地方发生。科学家还发现血液循环中的小分子能进入SVZ,因此,脉管系统是成体SVZ神经干细胞小生境的重要成分。

在另一篇来自美国和中国台湾科学家的文章中,作者研究了成年SVZ中神经干细胞是否紧密的位于血管周围,利用多种技术,科学家发现SVZ中成神经细胞链内以及周围含有丰富的血管丛。表达干细胞标记物(包括GFAP以及增生标记物)的细胞紧密结合在脉管内皮细胞周围含有层黏连蛋白的细胞外基质上。顶端GFAP+细胞与室管膜层混合,形成一个特殊的微环境。成年SVZ祖细胞表达层黏连蛋白受体α6β1整联蛋白,并通过抑制这些蛋白来阻止它们与内皮细胞的粘合,从而改变自身位置和增生情况。

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