GFHDT: 研究人員揭示出生在神經幹細胞維持中的重要性

一項由名古屋市立大學和國立生理學研究所的教授 Kazunobu Sawamoto 和名古屋市立大學醫院的兒科醫生 Koya Kawase 領導的研究團隊，揭示了出生在神經幹細胞（NSCs）維持中的重要性。 出生是動物最重要的生命事件之一。 從子宮內到子宮外環境的轉變會引起個體的各種代謝變化。 儘管其重要性顯著，但出生在發育過程中的作用仍不完全清楚。 在成年哺乳動物的大腦中，NSCs 存在於腦室-側腦室區（V-SVZ），在那裡它們繼續生成新的神經元。 大多數出生後的 NSCs 處於靜止狀態，這使得它們能夠長期維持。 在各種組織中，幹細胞微環境和幹細胞本身的代謝譜在決定細胞是保持靜止還是轉變為活躍分化狀態方面起著關鍵作用。 然而，出

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生相關的代謝變化如何影響組織幹細胞的命運，特別是 NSCs，仍然知之甚少。

Sawamoto 的團隊專注於放射狀膠質細胞（RG），即胚胎期的 NSCs。 研究人員對足月出生小鼠和早產小鼠的 V-SVZ 進行了代謝組學和單細胞 RNA 測序。 他們發現正常足月出生會觸發 RG 進入靜止狀態，這涉及谷氨醯胺代謝的變化，這是由於編碼將谷氨酸轉化為谷氨醯胺的酶的基因 Glul 表達增加所致。 重要的是，他們發現這種細胞過程在早產中受到損害。

為了瞭解出生在維持靜止 NSCs 中的作用，我們評估了早產對出生後神經發生的影響。 “名古屋市立大學和國立生理學研究所的教授 Kazunobu Sawamoto 說。

接下來，研究團隊對 RG 的神經發生活性變化進行了組織學分析。 他們表明，早產小鼠的 RG 通過 mTORC1 信號通路短暫進入神經發生狀態。 然而，他們還發現，由於 NSC 池的耗竭，早產小鼠在年輕成年階段的神經發生減少。 此外，他們分析了人類屍檢大腦，發現 V-SVZ 的出生後神經發生不僅在小鼠中減少，在人類中也是如此。

考慮到出生後神經發生對人類大腦發育和可塑性的重要作用，神經發生的減少可能是早產兒神經發育結果較差的原因。 “名古屋市立大學醫院的兒科醫生 Koya Kawase 說。

最後，為了研究出生誘導的 RG 中 Glul 上調的作用，他們生成了 Glul 敲低和過表達的慢病毒，並將其感染給體內 RG。 他們的實驗表明，RG 在適當出生時間的充分 Glul 上調對於維持靜止 NSCs 至關重要。

“我們揭示了出生在

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維持靜止 NSCs 中的重要性。 考慮到谷氨醯胺代謝也調節除 NSCs 之外的組織幹細胞的功能，我們的發現增強了我們對出生在組織穩態和再生能力中關鍵作用的理解。 “Sawamoto 評論道。

該研究的全部發現已發表在《科學進展》雜誌上，文章標題為《出生在維持靜止神經幹細胞中的重要性》，DOI：10.1126/sciadv.adn6377。