雲端論腦預告 | 人類少突膠質細胞發育與大腦皮層白質進化

2021-02-12 腦人言

在進化過程中,人類大腦皮層的白質區域顯著擴張;而白質發育異常會引起腦室周圍白質軟化症或缺氧缺血性腦病,嚴重時甚至導致腦癱。少突膠質細胞作為白質中豐度最高的細胞,形成包裹神經元軸突的髓鞘,促進神經信號的跳躍式傳導。對於人類少突膠質細胞發育機制的研究不僅能幫助我們更好的了解人類大腦皮層發育,也為尋找白質損傷相關疾病的發病機理和治療方法提供依據。黃薇博士博後期間圍繞人類胚胎發育過程中少突膠質前體細胞(OPC)的譜系來源、增殖能力和擴散方式展開研究,從而探索人類大腦皮層白質擴張(white matter expansion)的細胞和分子機制。

Huang W, Bhaduri A, Velmeshev D, Wang S, Wang L, Rottakamp CA, Alvarez-Buylla A, Rowitch D, Kriegstein A. Origins and proliferative states of human oligodendrocyte precursor cells. Cell 2020, 182 (3): 594-608.

Human cerebral cortex size and complexity has increased greatly during evolution. While increased progenitor diversity and enhanced proliferative potential play important roles in human neurogenesis and gray matter expansion, the mechanisms of human oligodendrogenesis and white matter expansion remain largely unknown. Here, we identify EGFR-expressing 「Pre-OPCs」 that originate from outer radial glial cells (oRGs) and undergo mitotic somal translocation (MST) during division. oRG-derived Pre-OPCs provide an additional source of human cortical oligodendrocyte precursor cells (OPCs) and define a lineage trajectory. We further show that human OPCs undergo consecutive symmetric divisions to exponentially increase the progenitor pool size. Additionally, we find that the OPC-enriched gene, PCDH15, mediates daughter cell repulsion and facilitates proliferation. These findings indicate properties of OPC derivation, proliferation, and dispersion important for human white matter expansion and myelination.

黃薇博士,本科畢業於武漢大學生命科學學院生物基地班,獲得理學學士學位。博士畢業於中國科學院上海神經科學研究所,獲得神經生物學博士學位。在美國加州大學舊金山分校再生醫學與幹細胞研究中心做博士後。今年1月回國在中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心擔任皮層發育研究組組長。研究組未來將會以臨床獲取的新鮮組織樣本和實驗小鼠為研究對象,綜合運用單細胞測序、細胞分選、原代細胞培養、腦片培養、基因編輯、病毒感染、實時共聚焦顯微成像、胚胎電轉和定點注射等實驗技術,研究人類大腦皮層發育、進化與疾病、以及腦腫瘤形成的分子細胞機制。

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雲端論腦——神經科學青年學者雲端論壇(Young Neuroscientist Zoom),由中國科學院神經所畢業生、加州大學博後郭延猛(UCSF)、馬韶蓉(UCSC)、周立(UCSF)於2020年四月發起,期待與全球青年神經科學家拓寬視野,促進交叉研究開展。

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