GFHDT: 加拿大研究團隊揭示神經幹細胞激活動態新見解

渥太華大學的一位神經科學家領導了一支加拿大研究團隊，揭示了神經幹細胞（NSCs）啟動動態的重要新見解。 這些幹細胞負責構建我們的中樞神經系統並具有自我更新能力。

由渥太華大學的Armen Saghatelyan博士領導的合作團隊旨在闡明神經幹細胞如何整合來自大腦中不同類型細胞的多種信號，以及它們如何解碼這些信號。

這些問題非常重要，因為NSCs對細胞環境中信號的反應控制著它們是保持在稱為“靜止”的非分裂狀態，還是被啟動進行生長和分裂，從而生成新的神經元和膠質細胞。

今天在《細胞幹細胞》雜誌上發表的研究結果將引起研究成年神經疾病和衰老的科學家們的極大興趣。 在神經景觀中，喚醒處於休眠狀態、保存資源和能量的NSCs對於神經再生和腦損傷修復至關重要。

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“這些數據使我們能夠更好地理解如何啟動NSCs以生成更多的神經元和膠質細胞，以對抗不同的神經疾病和衰老。 我們目前正在研究NSCs對其中一些條件的反應，“Saghatelyan博士說。 他是加拿大產後神經發生研究主席，也是這篇新論文的資深作者。 （神經發生是指大腦中新神經元形成的過程。 ）

細胞“父母-子女”關係

其中一個新見解集中在幹細胞如何包裹其後代——稱為「女兒」細胞——即在母細胞分裂后產生的遺傳相同的細胞。

研究小組發現，神經幹細胞實際上一直在接收來自其活躍的子代細胞的持續反饋。 Saghatelyan博士將這種關係比作“父母-子女關係”，在這種關係中，父母密切關注孩子的反饋。

“許多父母會對此感到共鳴，因為父母喜歡從孩子那裡得到消息或反饋。 根據這些反饋，父母要麼安心一切順利，要麼採取行動，“他說，將這種動態比作細胞的靜止或激活狀態。

揭示這一隱藏機制是一個重大發現，因為它為理解人腦中的這種細胞關係提供了全新的框架。


直到現在，人們還認為NSCs只產生後代，而且它們之間沒有互動。 但我們的工作挑戰了這一觀點，並表明NSCs與其後代之間存在緊密的結構-功能互動——後代的數量或後代-NSC互動的效率決定了神經幹細胞是保持靜止還是被啟動以生成神經元和膠質細胞。 ”



渥太華大學Armen Saghatelyan博士


簡而言之，研究小組發現，低數量的女兒細胞會導致神經幹細胞的啟動，而大量後代則使它們保持在成年大腦中的典型靜止狀態。

此外，這項新研究還推進了我們對NSCs如何在空間和時間上整合和解碼多種信號的理解。 Saghatelyan博士表示，這項研究首次揭示了“NSCs中的鈣信號傳導允許整合和解碼所有這些信號”。

為未來治療提供資訊

這些關於NSCs如何解碼信號及其啟動觸發的新見解為未來針對人類神經發育障礙的治療方法提供了強大的潛力。 確實，推進這一潛力是研究合作者下一步要探索的問題。

“我們現在正在探索NSCs與不同細胞類型在其微環境中的相互作用在不同生理和病理條件下以及健康衰老中的影響，”Saghatelyan博士說，他的醫學院研究實驗室專注於生成新知識以説明促進神經元再生。

這項研究始於拉瓦爾大學，直到20

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22年Saghatelyan博士的實驗室才搬到那裡。 研究是在渥太華大學醫學院進行的，那裡的尖端雙光子成像系統使評估神經幹細胞的功能活動成為可能。 單細胞測序和空間轉錄組學是由多倫多大學和不列顛哥倫比亞大學的合作者完成的。 機器學習合作是在拉瓦爾大學進行的。

這項工作得到了加拿大衛生研究院（CIHR）、加拿大創新基金會（CFI）和加拿大研究主席計劃的投資支援。