星形胶质细胞的起源
星形胶质细胞是星形脑细胞的一个特殊亚群。虽然星形胶质细胞不像神经元那样为人所知，但它是神经元活动的关键，在各种神经系统疾病中发挥着重要作用。由里雅斯特国际高等研究学院(SISSA) Antonello Mallamaci领导的一项新研究，最近发表在《Brain Cortex》研究表明，在胚胎发育过程中，这些细胞是根据大脑不同部位的不同程序产生的。这一发现揭示了调节大脑干细胞的新机制，并可能对治疗产生影响。随着胚胎的发育，所有的干细胞，包括神经干细胞，会产生更特化的祖细胞，这些祖细胞反过来可以繁殖和分化成星形胶质细胞或神经元。然而，到目前为止，还没有人深入研究过这一理论，即这一过程可能遵循大脑不同部位的不同动态。
“我们认为这其中应该存在差异，因为组成海马体(一个相对较小的结构)的干细胞数量比构成新皮层(一个较大的结构)的干细胞数量要多。然而，还没有人研究过潜在的机制。”该研究的前两位作者之一Manuela Santo解释道。
研究小组以小鼠为研究模型，观察到来自大脑皮层特定部位的干细胞产生星形胶质细胞的倾向不同，并遵循两种不同的动态。一般来说，在海马体和大脑的内侧区域，神经干细胞产生大量的祖细胞，这些祖细胞不容易增殖并迅速分化成星形胶质细胞。相反，在皮层的前外侧，干细胞产生的祖细胞数量较少，分化为星形胶质细胞的时间相对较晚，且呈高度增殖状态。这种动态就在每个人的眼皮底下，但直到现在才被探索出来。
这种差异的根本原因是早期暴露于不同剂量的干细胞Emx2转录因子，它已经被认为与astrogenesis有关。Emx2在海马体区域有很高的表达，这正是星形胶质细胞比大脑皮层其他区域产生更早的地方。
“我们发现的最有趣的事情之一是，海马体干细胞不仅知道它们必须生成更多的委托祖细胞，而且它们甚至可以对这些祖细胞的分子行为进行编程，‘教’它们减少增殖，”Laura Rigoldi解释道，她是最近发表的这项研究的另一位主要作者。研究小组发现，这种行为可以在体外通过强迫神经干细胞表达Emx2基因，就像海马体中发生的一样。这一信号是所有需要的，以诱导许多祖细胞的生产编程为短期增殖，甚至在后代细胞。
“这项关于astrogenesis形成的研究增加了涉及这一重要生长基因的机制列表。这也为星形胶质细胞区域专业化的新研究项目开辟了有趣的途径。”Manuela Santo评论道。然而，这还不是全部:这项研究的结果在未来可能会对恶性胶质瘤的治疗产生潜在的影响，这是一种高度侵袭性的脑肿瘤。
“目前这纯粹是猜测，所以我们非常谨慎，但从过去的研究我们知道，如果我们过度表达Emx2Mallamaci解释说:“我们可以在胶质母细胞瘤干细胞中发现特异性基因，从而大大降低肿瘤的生长能力。”他继续说:“这可以反映出这样一个事实:如果该基因在干细胞中高度表达，这些细胞就会‘指示’子细胞减少增殖，并将这种教导传递给下一代。”
Spatial control of astrogenesis progression by cortical arealization genes
