2020年11月7日訊/生物谷BIOON/---根據11月6日發表在《Science Advance》雜誌上的一項新研究，幹細胞和祖細胞在早期大腦發育中表現出多樣性，這可能導致成人大腦皮層的神經複雜性。兒童國家醫院神經科學研究中心（CNR）的研究人員說，這項研究擴展了有關大腦發育的現有觀念，並且可能在未來極大地影響神經發育疾病的臨床治療。該研究是與耶魯大學Nenad Sestan博士領導的研究團隊合作完成的。
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「我們的研究提供了對正在發育的大腦狀況的新認識。我們看到的是在發育早期的新的複雜細胞族群，」兒童基金會CNR主任Tarik Haydar博士說：「我們的最新研究可以以前所未有的方式了解這些細胞在形成大腦皮層中的作用。」
大腦皮層出現在發育的早期，是高階認知，社交行為和運動控制的樞紐。雖然有充分的文獻證明大腦皮層和大腦具有豐富的神經多樣性，但對這種變化如何產生的了解相對較少。
「我們在以前的工作中已經證明，從不同類別的皮質幹細胞和祖細胞產生的神經元具有不同的功能特性，」 CNR研究人員，該研究的第一作者，威廉·泰勒博士說。 「進行這項研究的部分原因是回過頭來，嘗試對存在的所有不同祖細胞進行分類，以便最終我們能夠弄清楚它們各自如何促進成人大腦中神經元的多樣性。」
使用臨床前模型，研究人員鑑定出具有不同基因表達譜的大量皮質幹細胞和前體細胞。研究小組還發現，這些細胞顯示出譜系多樣化的早期跡象，這很可能是轉錄啟動所驅動的。母細胞通過該過程產生RNA，其唯一目的是將其傳遞給其子細胞，以便隨後產生蛋白質。
使用新穎的軌跡重建方法，研究小組觀察到了將前體細胞類型與特定的興奮性神經元聯繫在一起的不同發育流。在將臨床前模型的數據集與人類細胞資料庫進行比較之後，發現了顯著的相似性，例如跨物種存在的基底radial狀神經膠質細胞（bRGC），這是以前認為主要存在於祖細胞中的重要祖細胞類型。
Haydar博士補充說：「如果我們能了解這種早期情況如何在疾病中受到影響，那麼我們可以預測皮質結構的最終變化，從而定義細胞群在這些疾病中的行為方式。如果我們能夠了解皮質如何正常地實現其複雜的結構，那麼我們就具有改善特定疾病的臨床症候和改善生活質量的關鍵切入點。」
研究人員希望研究的未來主題包括發育變化對腦功能的影響，bRGCs的起源和操作重要性，以及不同神經元族群支持的活動，聯繫和認知特徵。（生物谷 Bioon.com）
資訊出處：Neural stem and progenitor cell diversity in brain development may contribute to cortical complexity原始出處："Transcriptional priming as a conserved mechanism of lineage diversification in the developing mouse and human neocortex" Science Advances(2020). advances.sciencemag.org/lookup … .1126/sciadv.abd2068