重磅：首次獲得直接證據發現大腦幹細胞能保持分裂活性幾個月

蘇黎世大學腦研究所的Sebastian Jessberge教授團隊在《自然神經科學》上發表的一項研究中發現，老鼠海馬體中的幹細胞能夠在幾個月的時間裡保持持續的活性。

圖中展示了幹細胞（紅色）隨著時間的通過其子細胞（橙色和黃色，不同的顏色代表著不同的發展階段）發育成新的神經細胞（綠色），這些細胞歷時幾個月在成人海馬體中成形。圖源：蘇黎世大學

幹細胞會在大腦的整個生命周期中不斷產生新的神經細胞。經常發生幹細胞生成新神經細胞的一個大腦區域是海馬體，海馬體參與了許多學習過程。例如，研究者觀察到抑鬱症和阿爾茨海默病患者會出現新形成的神經細胞數量減少的現象，並且這種現象與患者的記憶能力下降有關。

從幹細胞行為到單個細胞中基因的活性

由博士生Sara Bottes和博士後Baptiste Jaeger和Gregor Pilz領導的研究團隊使用最先進的顯微鏡對幹細胞及其子細胞進行遺傳分析（使用單細胞RNA測序技術），來分析新神經細胞的形成過程。

通過這樣的分析技術他們觀察到，特定的幹細胞群能夠在數月內保持其活性，並且能夠反覆分裂。這一現象在早期的研究中是被質疑的，而該研究首次獲得了能夠證明該現象的直接證據。

研究人員還能夠使用幹細胞及其子細胞的單細胞RNA測序技術，證明具有不同分裂行為（有少數細胞會發生細胞分裂，而不是持久地保持幹細胞活性）的幹細胞可以根據其分子組成和基因表達進行分化。

利用幹細胞進行疾病治療

Jessberger解釋道：「通過兩種現代研究方法的結合使用（即：雙光子顯微鏡和單細胞RNA測序技術），我們能夠精確識別出可以在數月內分裂的幹細胞。」同時他也補充道，他們當前呈現的關於幹細胞能夠長期分裂的證據對未來的治療方法的也有啟發作用：「我們現在能夠肯定，確實有幹細胞能在數月的時間內分裂。單細胞RNA測序技術使我們第一次有機會去了解，究竟哪些基因在單個細胞的分裂行為中起著重要作用。」

這項新發現將為未來深入研究特定的基因如何控制幹細胞活動奠定基礎。Jessberger關於其下一個研究的目標總結道：「成像和單細胞RNA測序技術為我們提供了全新的視角，我們期待未來能夠通過這些新技術的應用達到系統地調節某些基因活動的目標。當前我們了解到，確實存在可以在較長的時間內分裂的幹細胞，因此，我們希望通過研究，努力提高這些細胞的分裂活性，從而促進某些精神疾病患者（例如：阿爾茨海默病等神經退行性疾病）新神經細胞的形成。」

參考信息：

Bottes, S., Jaeger, B.N., Pilz, GA. et al. Long-term self-renewing stem cells in the adult mouse hippocampus identified by intravital imaging. Nat Neurosci (2020).

編譯作者：UTCS（brainnews創作團隊）

校審：Simon（brainnews編輯部）