Cell:揭示人类胚胎少突胶质细胞发育与大脑皮层白质扩张的细胞和水分子机制

2022-01-10 02:32:42 来源:
分享:

在进化处理过程中会,生物大脑与眼睛比重较之哺乳类或非人哺乳类相互比增大,为与生俱来的更高和意识的造成提供脊髓物质基础。就变化极其除此之外的大脑大脑皮质而言,除了灰质在总体方向上的急剧倍增并成型特定折叠形式的沟回结构之外,人脑小脑区域的体积更是大大增加,与之相互伴随的是小脑损伤也被选为大脑皮质成年期成现异常性传染病中会常见的症状,轻微时甚至引发成年人。少突粒状蛋小脑作为小脑中会丰度最高的蛋小脑,成型包裹脊髓元轴突的增生,作成贡献脊髓信号的跳跃式传导。对于少突粒状蛋小脑成年期机制的科学研究不仅能帮助我们更快的了解生物大脑大脑皮质成年期,也为小脑损伤相互关传染病的发病机理科学研究和治疗法则追寻提供依据。然而由于人脑该组织取样的难得和操作技术手段的有限,目以前对于少突粒状蛋小脑成年期机制的科学研究主要是利用食肉动物为建模。显然生物大脑和鼠类大脑结构的巨大关联性,科学研究生物少突粒状蛋小脑成年期是否具备特殊特性显得尤为重要。

2020年7月16日,加州大学旧金山校本部Arnold Kriegstein实验室室(黄薇博士为主导第一原作者和主导通讯设备原作者)在CellMagazine上在线发表了题为Origins and Proliferative States of Human Oligodendrocyte Precursor Cell的科学研究论文。这项岗位一个中心生物受精成年期处理过程中会少突粒状以前体蛋小脑(OPC)的由此可知来源不明、增殖需要和扩散形式展开科学研究,从而追寻生物大脑大脑皮质小脑兼并(white matter expansion)的蛋小脑和分叔父机制。

哺乳类在大脑皮质成年期中会新近造成了食肉动物所没的所谓中会心outer subventricular zone (oSVZ)。Kriegstein实验室室于十年以前在oSVZ中会辨认成了一种特化的马蹄形粒状蛋小脑outer radial glia (oRG)对于脊髓牵涉到 (neurogenesis) 和大脑皮质灰质(gray matter)的兼并至关重要,并于五年以前认定成oRG的logo遗传。但oRG是否直接参与粒状牵涉到,特别是oRG能否分裂依赖性于少突粒状蛋小脑,国际上一直以来缺乏坚实的科学研究证据。原因在于在哺乳类中会无法标记和特定蛋小脑类别,而oRG在具备转遗传原生植物的食肉动物中会又极为稀有。在这项岗位中会,科学科学家首先利用单蛋小脑核酸和虚拟句法,认定成一条从oRG 到OPC的蛋小脑分裂由此可知,并且辨认成了一类新近的中会间以前体蛋小脑(名称为Pre-OPC) 介导了从oRG到OPC的分裂。然后科学科学家对受精脑片完成该组织学漂白,实际辨认成oSVZ区域中会大量依赖于的oRG、Pre-OPC和OPC以及介于两两骨髓两者之间的过渡期中会间自旋蛋小脑。接下来科学科学家通过免疫富集的法则从新近鲜的临床该组织取样中会直接分离各类骨髓,并完成体外分裂和药物处理,从而未确定oRG需要分裂造成Pre-OPC,后者有利于分裂造成OPC。之以前,科学科学家对免疫分离的骨髓完成病毒标记、蛋小脑植入、脑片培养和即时光学核磁共振,观测了三种并不相互同类别骨髓分崩离析和搬迁的动自旋暴力行为,并完成两两对比。上述一系列实验室得成结论灵长类特有的oRG也能支持粒状牵涉到,从而为生物少突粒状蛋小脑的依赖性于提供哺乳类具备的额外骨髓来源不明。另外与脊髓牵涉到相互较应,少突粒状蛋小脑成年期处理过程中会也依赖于中会间以前体蛋小脑,有别于之以前媒体的直接参与脊髓牵涉到的TBR2阳性的IPC,这类新近定义的Pre-OPC为EGFR+SOX2+OLIG2+,分布区于oSVZ中会,并且具备特殊的跳跃式分崩离析动自旋暴力行为(Mitotic Somal Translocation)。在宽阔oSVZ区域中会广泛依赖于的oRG和Pre-OPC这两种骨髓为OPC的大量造成提供充分的蛋小脑来源不明。

套用即时光学核磁共振和BrdU类似物年中标记这两种并不相互同的实验室法则,科学科学家都辨认成在一个相互较长的星期窗内(GW20-24)已经意味着蛋小脑命运要求的OPC仍需要英雄式的年中分崩离析,从而大大倍增了骨髓库,为有利于分裂造成成熟的少突粒状蛋小脑和增生提供广泛的以前体蛋小脑来源不明。这与以以前媒体的小鼠中会科学研究结果大不相互同,后者在相互较应的成年期初期(P0-3)的OPC展现成静息状自旋或随之而来一轮蛋小脑分崩离析后很快终分裂成型少突粒状蛋小脑。

以往的媒体揭示在脊髓牵涉到中会骨髓分崩离析造成的叔父蛋小脑经常相互依相互伴。开端的例叔父是马蹄形状粒状(radial glia, RG)不对称分崩离析造成的脊髓元将沿着其姊妹RG滑下,而RG通过年中不对称性分崩离析陆续造成的叔父代脊髓元将在大脑皮质群聚排列成蛋小脑奎尔。在对于OPC的即时光学核磁共振判读中会,科学科学家辨认成一个极为有趣的反常:OPC分崩离析造成的两个叔父**小脑两者之间极端敌视, 向相互反方向很快搬迁。这与其它类别的分崩离析蛋小脑(包括RG和IPC在内)相互比并不相互同,似乎有助于新近生OPC在大脑皮质中会的较快扩散以更高局部浓度和意味着大多匀分布区。为了科学研究OPC叔父蛋小脑相互互敌视的分叔父机制,原作者通过单蛋小脑核酸对比了OPC同RG和IPC的遗传暗示谱关联性,辨认成一种OPC特异的原钙附着蛋白家族成员PCDH15。无论是在RNA总体上套用RNA扰乱还是在蛋白总体上套用抗原阻断从而摧残PCDH15的功能,都需要有效减缓OPC叔父蛋小脑两者之间的敌视反常。有利于的即时光学核磁共振判读或者分崩离析logo蛋白KI67漂白的结果大多揭示,阻断OPC叔父蛋小脑的敌视暴力行为将相互比减缓叔父代OPC的再次分崩离析。这就是说PCDH15介导的叔父蛋小脑相互互敌视依赖性作成贡献了OPC的有效扩散和较快分崩离析。

综合性上述科学研究结果,生物受精成年期初期中会少突粒状以前体蛋小脑的这三大特性(额外来源不明,停滞分崩离析,较快扩散)将大幅度更高少突粒状蛋小脑的依赖性于比例,从而作成贡献大脑大脑皮质的小脑兼并。在社论末尾的讨论大部分,原作者还所列了套用单蛋小脑核酸辨认成的除PCDH15之外其它暗示于OPC的特异性遗传,未来对于这些遗传功能的科学研究将激化人们对于粒状牵涉到的认识。另外,原作者还所述只不过对于大脑大脑皮质成年期成现异常性传染病的科学研究经常分散会在脊髓牵涉到上,粒状成年期成现异常经常被当作是诱发损害;而本文的单蛋小脑核酸得成结论很多临床上媒体的免疫遗传不仅暗示于脊髓元,而且在粒状蛋小脑如OPC中会也有较差的转录总体,这提示着粒状蛋小脑在传染病牵涉到中会的临床表现依赖性以及遗传性脊髓成年期传染病的蛋小脑多自旋性。

零碎说是:

Wei Huang 1, Aparna Bhaduri 2, Dmitry Velmeshev 2, et al.Origins and Proliferative States of Human Oligodendrocyte Precursor Cells.Cell. 2020 Jul 9;S0092-8674(20)30759-5. doi: 10.1016/j.cell.2020.06.027.

分享:
苏州维多利亚医疗美容医院 哈尔滨雅美医疗美容医院 湘潭整形医院排名 包头华美医疗美容医院 广州华美医疗美容医院