«Наша первоначальная цель этого исследования состояла в том, чтобы найти ген, который избирательно экспрессируется в первичных нервных стволовых клетках. Основываясь на информации, полученной из общедоступных баз данных экспрессии, мы начали примерно с 750 потенциальных генов-кандидатов. Это потребовало огромного количества тяжелой работы. и тщательность, чтобы систематически сузить его до одного гена — это было похоже на поиск иголки в стоге сена », — сказала д-р Мирьяна Малетик-Саватик, доцент педиатрии и неврологии Детской больницы Бейлора и Техаса, руководившая этим исследованием. . «После обширного анализа мы были убеждены, что ген безумной бахромы, член хорошо изученного сигнального пути Notch, был селективным маркером нервных стволовых клеток».Предыдущие исследования на ряде животных моделей показали, что члены сигнального пути Notch участвуют в регуляции судьбы стволовых клеток.
Обнаружение того, что бахрома лунатика является селективным маркером нервных стволовых клеток, а член семейства Notch является ключом к разгадке. его возможная роль в качестве регулятора судьбы нервных стволовых клеток. Это представляет собой потенциально значительный шаг вперед в области нейрогенеза, потому что точный механизм и тонкая настройка передачи сигналов Notch в гиппокампе взрослого мозга, где рождаются новые нейроны, до сих пор оставались неуловимыми.
Безумная бахрома помогает обновлять мозгМирьяна Малетик-Саватик и ее коллеги показывают, что безумная бахрома опосредует механизм, который помогает сохранить нервные стволовые клетки, чтобы они могли формировать новые нейроны на протяжении всей жизни, обеспечивая при этом оптимальное количество нейронов.Интересно, что нервные стволовые клетки и их потомки физически тесно группируются друг вокруг друга, что делает их идеальной средой для прямого межклеточного взаимодействия между нервными стволовыми клетками и соседними клетками.
Ученые обнаружили, что лунатическая бахрома позволяет нервным стволовым клеткам различать и по-разному реагировать на окружающие клетки, экспрессирующие другие маркеры, а именно те, которые экспрессируют маркер Дельта, и те, которые экспрессируют маркер Jagged1.В окружении дельта-нейронов большинство нервных стволовых клеток остаются в режиме ожидания, защищенном от случайной активации и ненужного деления. С другой стороны, когда нервные стволовые клетки взаимодействуют с нейронами Jagged1, они начинают делиться.
В совокупности эти процессы позволяют точно регулировать деление каждой нервной стволовой клетки, чтобы предотвратить чрезмерное деление и преждевременное исчерпание ее потенциала.«Это исследование и созданная нами модель на мышах — огромный шаг вперед в области биологии нервных стволовых клеток, потому что теперь у нас есть не только эталон, позволяющий маркировать первичные нервные стволовые клетки, но и определили ключевой этап контроля качества, который определяет их судьба », — сказал Фатих Семерчи, аспирант лаборатории Мирьяны Малетик-Саватик и ведущий автор этого исследования. «Лунатическая бахрома позволяет нервным стволовым клеткам решать, оставаться в спящем состоянии или нет, и, как только они начинают делиться, продолжать или останавливаться».Это исследование имеет далеко идущие последствия в области нейрогенеза, поскольку возрастное снижение умственного развития и психические расстройства, такие как тревога и депрессия, были связаны со сниженной способностью генерировать новые нейроны в гиппокампе, центре обучения и памяти.
На формирование новых нейронов влияет множество факторов, как внутренних, так и внешних. Например, физическая активность и обогащенная среда усиливают его, а одиночество и депрессия ослабляют.
Нейрогенез гиппокампа у взрослых вызвал значительный интерес, поскольку его нацеливание может привести к новым методам лечения многих заболеваний.