Inflamm Regen：揭示大腦中神經(jīng)干細(xì)胞維持自身生境的特殊分子機(jī)制

當(dāng)提及細(xì)胞類型，干細(xì)胞就具有無限的潛力，這些能自我更新的細(xì)胞可以產(chǎn)生機(jī)體中的任何細(xì)胞類型，其“居住”在稱之為生境（niche）的微環(huán)境中。近日，一篇發(fā)表在國際雜志Inflammation and Regeneration上題為“Organization of self-advantageous niche by neural stem/progenitor cells during development via autocrine VEGF-A under hypoxia”的研究報(bào)告中，來自東京醫(yī)科大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究揭示了大腦中神經(jīng)干細(xì)胞生境的動(dòng)態(tài)學(xué)變化，其是大腦中干細(xì)胞的“住所”。

文章中，研究人員調(diào)查了缺氧狀況在發(fā)育期間對大腦中神經(jīng)干細(xì)胞生境的影響效應(yīng)；神經(jīng)干祖細(xì)胞（NPSCs，neural stem and progenitor cells）能產(chǎn)生大腦和神經(jīng)系統(tǒng)中的細(xì)胞，其定居在缺氧的生境中，也就意味著其所居住的生境中的氧氣水平低于周圍組織的氧氣水平，然而，關(guān)于生境的組成以及神經(jīng)干祖細(xì)胞如何在生境中自我維持，研究人員并不清楚。

這項(xiàng)研究中，研究人員利用從胚胎小鼠的前腦中分離出的神經(jīng)干祖細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)模型來分析神經(jīng)干細(xì)胞生境中低氧水平所產(chǎn)生的影響，他們將這些細(xì)胞培養(yǎng)成處于低氧和正常氧氣水平下的神經(jīng)球（neurospheres）或自由漂浮的干細(xì)胞簇。Taichi Kashiwagi博士說道，本文研究結(jié)果非常驚人，相比常氧條件下，在缺氧狀況下我們能觀察到神經(jīng)球的形成會(huì)明顯增加，這就促使我們深入研究在缺氧狀況下到底是哪些因素在維持和促進(jìn)神經(jīng)干祖細(xì)胞增殖方面扮演著重要角色。

揭示大腦中神經(jīng)干細(xì)胞維持自身生境的特殊分子機(jī)制。

圖片來源：Inflammation and Regeneration (2023). DOI:10.1186/s41232-022-00254-2

研究人員評估了一種名為血管內(nèi)皮生長因子-A（VEGF-A）蛋白作為一種潛在的候選子，當(dāng)他們在神經(jīng)干祖細(xì)胞培養(yǎng)液中添加VEGF-A時(shí)，神經(jīng)球的形成就會(huì)明顯增加。相反，利用一種藥物抑制劑來阻斷VEGF-A的功能就會(huì)減少低氧狀況下神經(jīng)球形成的增加趨勢，此外，在低氧狀況下，VEGF-A的表達(dá)在神經(jīng)干祖細(xì)胞中還會(huì)被上調(diào)。研究者發(fā)現(xiàn)，利用VEGF-A處理的神經(jīng)干祖細(xì)胞或會(huì)表現(xiàn)出較低的細(xì)胞死亡率和細(xì)胞增殖率的增加，VEGF-A是一種能在低氧狀況下促進(jìn)神經(jīng)干祖細(xì)胞維持的特殊因子。

研究者指出，神經(jīng)干祖細(xì)胞能在低氧狀況下通過釋放VEGF-A來維持自身的群體數(shù)量，盡管其它因素也會(huì)促進(jìn)神經(jīng)干祖細(xì)胞的維持，但本文研究結(jié)果對發(fā)育中的神經(jīng)干細(xì)胞組成或許有了新的認(rèn)識(shí)，并可能為進(jìn)一步研究缺氧生境中細(xì)胞的自我組裝提供一定的基礎(chǔ)。綜上，本文研究結(jié)果表明，神經(jīng)干祖細(xì)胞或許具有一定的適應(yīng)潛力，在機(jī)體的血管系統(tǒng)尚未成熟時(shí)就會(huì)對缺氧條件作出反應(yīng)從而組織涉及VEGF-A的自我有利生境。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Taichi Kashiwagi, Yuuki Takazawa, Tetsushi Kagawa, et al. Organization of self-advantageous niche by neural stem/progenitor cells during development via autocrine VEGF-A under hypoxia, Inflammation and Regeneration (2023). DOI:10.1186/s41232-022-00254-2