Cell:揭示人类胚胎少突胶质细胞发育与大脑皮层胶质扩张的细胞和分子机制

2022-01-03 01:32:14 来源:
分享:

在变异流程当中,全人类脑与肌肉比重较之鼠类或非人灵长三类动物显著增大,为体质的大幅提高和意识的导致透过神经细胞膜物质基础。就变化较为显着的中枢神经而言,除了灰质在高水平方向上的急剧扩增并过渡到特定折叠形式的沟回结构设计基本上,人进行性周边的体积更是大大增加,与之----随的是大脑皮质损伤也带入脑干成年期极其性病因当中常见的疼痛,严重时甚至导致脑瘫。少突质细胞膜作为大脑皮质当中丰度最高的细胞膜,过渡到包上神经细胞膜元轴突的机械性,促进神经细胞膜信号的跳跃式传导。对于少突质细胞膜成年期选择性的学术研究不仅能设法我们更好的了解全人类中枢神经成年期,也为大脑皮质损伤方面病因的复发机理学术研究和治疗工具探索透过依据。然而由于人脑组织样本的难得和操作手段的有限,目同一时间段对于少突质细胞膜成年期选择性的学术研究主要是来进行鼠类动物为模型。考虑到全人类脑和鼠类脑结构设计的巨大差异,学术研究全人类少突质细胞膜成年期确实不具备特殊特殊性略显尤为重要。

2020年7月16日,加州大学旧金山分校Arnold Kriegstein研究团队(黄薇博士为共同完成第一笔记和共同完成点对点笔记)在Cell新闻周刊上在线发表了并作Origins and Proliferative States of Human Oligodendrocyte Precursor Cell的学术研究期刊。这项兼职围绕全人类胚胎成年期流程当中少突质同一时间段卵三子(OPC)的著者系可能、增殖能力和传播方式展开学术研究,从而探索全人类中枢神经大脑皮质扩张(white matter expansion)的细胞膜和底物选择性。

灵长三类动物在脑干成年期当中上新导致了鼠类动物所没有的生发当中心outer subventricular zone (oSVZ)。Kriegstein研究团队于十年同一时间段在oSVZ当中见到了一种特化的放射状质细胞膜outer radial glia (oRG)对于神经细胞膜遭遇 (neurogenesis) 和脑干灰质(gray matter)的扩张至关重要,并于五年同一时间段解剖出oRG的标志基因。但oRG确实直接参与质遭遇,特别是oRG能否发挥作用抑制作用于少突质细胞膜,学术界一直以来考虑到强力的学术研究确实。情况在于在灵长三类动物当中难以标上和特定细胞膜类别,而oRG在不具备转基因性状的鼠类动物当中又极为稀有。在这项兼职当中,全人类学家首先来进行单细胞膜DNA和虚拟重构,解剖出一条从oRG 到OPC的细胞膜发挥作用著者系,并且见到了一类上新的下方同一时间段卵三子(起名为Pre-OPC) 酪氨酸了从oRG到OPC的发挥作用。然后全人类学家对胚胎脑片进行组织学皮肤上,具体找到oSVZ周边当中大量发挥抑制作用的oRG、Pre-OPC和OPC以及介于两两骨髓膜彼此之间的交替下方态细胞膜。紧接著全人类学家通过免疫富集的工具从上新鲜的临床组织样本当中直接纯化各类骨髓膜,并进行活体发挥作用和药物处理,从而确定oRG必需发挥作用导致Pre-OPC,后者更进一步发挥作用导致OPC。最后,全人类学家对免疫纯化的骨髓膜进行HIV标上、细胞膜超级任天堂、脑片培养和系统会细胞膜学全像,精确测量了三种相同类别干有丝对立和迁到的动态行为,并进行两两对比。上述一系列实验相比较灵长三类特有的oRG也能支持质遭遇,从而为全人类少突质细胞膜的抑制作用于透过鼠类不具备的额外骨髓膜可能。另外与神经细胞膜遭遇相对来说可不,少突质细胞膜成年期流程当中也发挥抑制作用下方同一时间段卵三子,异于之同一时间段华盛顿邮报的直接参与神经细胞膜遭遇的TBR2无疼痛的IPC,这类上新定义的Pre-OPC为EGFR+SOX2+OLIG2+,分布于oSVZ当中,并且不具备特殊的跳跃式对立动态行为(Mitotic Somal Translocation)。在宽阔oSVZ周边当中广为发挥抑制作用的oRG和Pre-OPC这两种骨髓膜为OPC的大量导致透过充分的细胞膜可能。

运用系统会细胞膜学全像和BrdU类似物年终标上这两种相同的实验工具,全人类学家都见到在一个相对来说长三的时间段窗内(GW20-24)之前借助于细胞膜命运决定的OPC仍必需马不停蹄的年终对立,从而大大扩增了骨髓膜努,为更进一步发挥作用导致成熟的少突质细胞膜和机械性透过广为的同一时间段卵三子可能。这与以同一时间段华盛顿邮报的血清当中学术研究结果值得注意,后者在相对来说可不的成年期初(P0-3)的OPC呈现反之亦然精神状态或经历一轮有丝对立后促使终发挥作用过渡到少突质细胞膜。

以往的华盛顿邮报显示在神经细胞膜遭遇当中干有丝对立导致的三子细胞膜通常也就是说----。当今的例三子是放射状状质(radial glia, RG)不对称对立导致的神经细胞膜元将沿着其姊妹RG攀爬,而RG通过年终不对称性对立随之导致的基因型神经细胞膜元将在脑干组织起来排列成细胞膜克隆。在对于OPC的系统会细胞膜学全像观察当中,全人类学家见到一个极为有趣的现象:OPC对立导致的两个基因型细胞膜彼此之间强烈敌视, 向忽略方向促使迁到。这与其它类别的对立细胞膜(以外RG和IPC在内)显著相同,可能会有助于上新生OPC在脑干当中的快速传播以增高局部酸度和借助于皆匀分布。为了学术研究OPC三子细胞膜彼此间敌视的底物选择性,笔记通过单细胞膜DNA对比了OPC同RG和IPC的基因表示著者差异,找到一种OPC特异的原钙微细蛋白三兄弟团员PCDH15。无论是在RNA高水平上运用RNA干扰还是在蛋白高水平上运用抗体阻断从而破坏PCDH15的功能,都必需有效抑制OPC三子细胞膜彼此之间的敌视现象。更进一步的系统会细胞膜学全像观察或者对立标志蛋白KI67皮肤上的结果皆显示,阻断OPC三子细胞膜的敌视行为将显著抑制基因型OPC的再次对立。这就是说PCDH15酪氨酸的三子细胞膜彼此间敌视抑制作用促进了OPC的有效传播和快速对立。

综合上述学术研究结果,全人类胚胎成年期初当中少突质同一时间段卵三子的这三大特殊性(额外可能,短时间段对立,快速传播)将大幅度大幅提高少突质细胞膜的抑制作用于数量,从而促进中枢神经的大脑皮质扩张。在文章开首的提问部分,笔记还简述了运用单细胞膜DNA见到的除PCDH15以外其它表示于OPC的特异性基因,未来对于这些基因功能的学术研究将加深人们对于质遭遇的交往。另外,笔记还提到过去对于中枢神经成年期极其性病因的学术研究通常基本上在神经细胞膜遭遇上,质成年期极其通常被当作是原发性侵害;而本文的单细胞膜DNA相比较很多临床上华盛顿邮报的致病基因不仅表示于神经细胞膜元,而且在质细胞膜如OPC当中也有较差的核糖体高水平,这指引着质细胞膜在病因遭遇当中的原发性抑制作用以及遗传疾病神经细胞膜成年期病因的细胞膜基因序列。

原始出处:

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:
365整形网 整形医院哪家好 五官整容整形 整形医院咨询 整形基本知识