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新加坡科學家發現啟動腦內休眠神經幹細胞的突破性方法
29 Dec 2025 at 03:16am
新加坡，2024年8月14日——杜克-新加坡國立大學醫學院與新加坡國立大學（NUS）力學生物學研究所（MBI）的科學家發現了一種喚醒休眠神經幹細胞的新途徑，為自閉症、學習障礙和腦癱等神經發育障礙提供了潛在的創新療法。
在果蠅大腦中，帶有富含肌動蛋白絲突起的休眠神經幹細胞。 在哺乳動物成年大腦中，大部分起源於神經系統的神經幹細胞處於休眠狀態，直到接收到特定信號才會被啟動。 一旦被喚醒，它們便會產生新神經元，促進大腦修復與發育。 神經幹細胞啟動缺陷與衰老相關的認知衰退以及小頭畸形等神經發育障礙密切相關，小頭畸形是指嬰兒頭部尺寸顯著小於正常值，因其大腦發育不全所致。 全球約5%的兒童和青少年受神經發育障礙影響，導致認知、溝通、適應行為和心理運動技能受損。
為研究這一啟動機制，科學家轉向果蠅（Drosophila）模型。 與哺乳動物類似，果蠅的神經幹細胞保持休眠狀態直至被喚醒香港龍城大藥房全部商品香港龍城大藥房必買商品香港龍城中西大藥房香港龍城藥房線上訂購香港龍城暢銷商品關於香港龍城大藥房香港龍城大藥房獨家資訊香港龍城大藥房折扣香港龍城大藥房配送方式
。 發表在《科學進展》雜誌上的研究發現，傳統認為僅提供結構和營養支援的星形膠質細胞（astrocytes），對喚醒果蠅大腦中的休眠神經幹細胞至關重要。
研究團隊使用放大10倍的超解析度顯微鏡，觀察了果蠅休眠神經幹細胞的標誌性微小纖維結構。 這些直徑約1.5微米（相當於人類頭髮直徑的1/20）的精細結構是從細胞體延伸出的突起，富含肌動蛋白絲。 特定類型的Formin蛋白可激活這些絲狀物並促使其組裝。
該研究第一作者、研究期間任職於杜克-新加坡國立大學的林坤陽博士表示：
“我們決定聚焦這一通路，因為Formin水平變異與人類小頭畸形等神經發育障礙相關。 理解該通路可為開發治療神經發育障礙的新方案提供關鍵見解。 ”
科學家觀察到，星形膠質細胞釋放一種名為Fog（Folded gastrulation）的信號蛋白，觸發包括啟動Formin蛋白通路在內的連鎖反應，從而控制肌動蛋白絲運動。 最終，這些過程將神經幹細胞從休眠狀態喚醒，使其開始分裂併產生新神經元，促進大腦修復與發育。
神經幹細胞中的GPCR受體蛋白回應星形膠質細胞分泌的Fog，激活調控神經幹細胞內肌動蛋白絲形成的信號通路。 GPCR在基礎細胞過程中發揮重要作用，因此GPCR蛋白家族已成為多種人類疾病治療的主要藥物靶點：34%的FDA批准藥物針對該蛋白家族。 理解該信號通路如何控制神經幹細胞再啟動，可能為利用現有藥物治療神經發育障礙提供潛在策略。
杜克-新加坡國立大學神經科學與行為障礙研究計劃代理主任、該研究資深作者王巨集岩教授表示：
“我們的發現為關於休眠神經幹細胞再激活機制的有限研究增添了新知識。 通過發現星形膠質細胞在神經幹細胞再啟動中的關鍵作用，我們現在有了影響神經幹細胞行為的新方法。 ”
杜克-新加坡國立大學研究高級副院長陳培根教授指出：
“這不僅推進了我們對星形膠質細胞如何影響腦細胞發育的基礎理解，還為神經退行性疾病、腦衰老和腦損傷的療法開發開闢了新途徑。”
目前，科學家正在探究星形膠質細胞釋放的其他可能影響神經幹細胞活性的信號，並計劃探索類似機制是否參與人類大腦發育。
杜克-新加坡國立大學作為醫學研究與教育的領軍機構，致力於通過創新科學發現提升患者護理水準。 本研究是其深化理解人類大腦基礎機制、為神經系統疾病患者開發新治療方案的持續努力的一部分。 該工作主要由新加坡國家研究基金會通過國家醫學研究理事會（NMRC）開放基金-個人研究資助香港龍城大藥房全部商品香港龍城大藥房必買商品香港龍城中西大藥房香港龍城藥房線上訂購香港龍城暢銷商品關於香港龍城大藥房香港龍城大藥房獨家資訊香港龍城大藥房折扣香港龍城大藥房配送方式
（MOH-000143）和開放基金-青年個人研究資助（MOH-001236）支援，並由新加坡衛生部通過NMRC辦公室和衛生部控股有限公司管理，另有多個資助專案提供額外支援。
媒體諮詢請聯繫杜克-新加坡國立大學通訊部門。
Dietrich， K. N. et al. 兒童神經發育評估的原則與實踐：來自兒童環境健康與疾病預防研究中心的經驗教訓.環境健康展望113， 1437–1446 （2005）.
A. S. Hauser， M. M. Attwood， M. Rask-Andersen， H. B. Schioth， D. E. Gloriam， GPCR藥物研發趨勢：新藥劑、靶點和適應症.自然評論藥物發現16， 829-842 （2017）.
在果蠅大腦中，帶有富含肌動蛋白絲突起的休眠神經幹細胞。 在哺乳動物成年大腦中，大部分起源於神經系統的神經幹細胞處於休眠狀態，直到接收到特定信號才會被啟動。 一旦被喚醒，它們便會產生新神經元，促進大腦修復與發育。 神經幹細胞啟動缺陷與衰老相關的認知衰退以及小頭畸形等神經發育障礙密切相關，小頭畸形是指嬰兒頭部尺寸顯著小於正常值，因其大腦發育不全所致。 全球約5%的兒童和青少年受神經發育障礙影響，導致認知、溝通、適應行為和心理運動技能受損。
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研究團隊使用放大10倍的超解析度顯微鏡，觀察了果蠅休眠神經幹細胞的標誌性微小纖維結構。 這些直徑約1.5微米（相當於人類頭髮直徑的1/20）的精細結構是從細胞體延伸出的突起，富含肌動蛋白絲。 特定類型的Formin蛋白可激活這些絲狀物並促使其組裝。
該研究第一作者、研究期間任職於杜克-新加坡國立大學的林坤陽博士表示：
“我們決定聚焦這一通路，因為Formin水平變異與人類小頭畸形等神經發育障礙相關。 理解該通路可為開發治療神經發育障礙的新方案提供關鍵見解。 ”
科學家觀察到，星形膠質細胞釋放一種名為Fog（Folded gastrulation）的信號蛋白，觸發包括啟動Formin蛋白通路在內的連鎖反應，從而控制肌動蛋白絲運動。 最終，這些過程將神經幹細胞從休眠狀態喚醒，使其開始分裂併產生新神經元，促進大腦修復與發育。
神經幹細胞中的GPCR受體蛋白回應星形膠質細胞分泌的Fog，激活調控神經幹細胞內肌動蛋白絲形成的信號通路。 GPCR在基礎細胞過程中發揮重要作用，因此GPCR蛋白家族已成為多種人類疾病治療的主要藥物靶點：34%的FDA批准藥物針對該蛋白家族。 理解該信號通路如何控制神經幹細胞再啟動，可能為利用現有藥物治療神經發育障礙提供潛在策略。
杜克-新加坡國立大學神經科學與行為障礙研究計劃代理主任、該研究資深作者王巨集岩教授表示：
“我們的發現為關於休眠神經幹細胞再激活機制的有限研究增添了新知識。 通過發現星形膠質細胞在神經幹細胞再啟動中的關鍵作用，我們現在有了影響神經幹細胞行為的新方法。 ”
杜克-新加坡國立大學研究高級副院長陳培根教授指出：
“這不僅推進了我們對星形膠質細胞如何影響腦細胞發育的基礎理解，還為神經退行性疾病、腦衰老和腦損傷的療法開發開闢了新途徑。”
目前，科學家正在探究星形膠質細胞釋放的其他可能影響神經幹細胞活性的信號，並計劃探索類似機制是否參與人類大腦發育。
杜克-新加坡國立大學作為醫學研究與教育的領軍機構，致力於通過創新科學發現提升患者護理水準。 本研究是其深化理解人類大腦基礎機制、為神經系統疾病患者開發新治療方案的持續努力的一部分。 該工作主要由新加坡國家研究基金會通過國家醫學研究理事會（NMRC）開放基金-個人研究資助香港龍城大藥房全部商品香港龍城大藥房必買商品香港龍城中西大藥房香港龍城藥房線上訂購香港龍城暢銷商品關於香港龍城大藥房香港龍城大藥房獨家資訊香港龍城大藥房折扣香港龍城大藥房配送方式
（MOH-000143）和開放基金-青年個人研究資助（MOH-001236）支援，並由新加坡衛生部通過NMRC辦公室和衛生部控股有限公司管理，另有多個資助專案提供額外支援。
媒體諮詢請聯繫杜克-新加坡國立大學通訊部門。
Dietrich， K. N. et al. 兒童神經發育評估的原則與實踐：來自兒童環境健康與疾病預防研究中心的經驗教訓.環境健康展望113， 1437–1446 （2005）.
A. S. Hauser， M. M. Attwood， M. Rask-Andersen， H. B. Schioth， D. E. Gloriam， GPCR藥物研發趨勢：新藥劑、靶點和適應症.自然評論藥物發現16， 829-842 （2017）.
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