我科学家发现胚胎发育早期神经干细胞维持新机制

yifei

8月7日，国际著名学术期刊《发育细胞》发表了我国科学家关于高等动物胚胎发育早期神经干细胞维持机制的最新研究成果。中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所景乃禾研究组经长期研究后发现：在神经发育早期，bHLH家族负性转录因子Id蛋白可以通过维持同家族中另一个转录因子Hes1基因的表达，抑制神经干细胞提前分化为神经元，从而使胚胎神经干细胞的数量维持在适当的水平。这项发现揭示了神经发育早期神经干细胞维持的新机制。

    生物化学与细胞生物学研究所景乃禾研究组在对鸡和小鼠胚胎神经发育过程的研究中发现，在神经干细胞比较集中的早期神经管中，Id和Hes1基因都具有较高的表达。过量表达Id基因可以上调Hes1基因的表达，并抑制神经元分化；抑制Id基因会导致Hes1基因的表达下调，同时引起神经干细胞提前分化为神经元。进一步的机制研究发现，Id蛋白是通过与Hes1蛋白相互结合，并解除Hes1基因的自反馈抑制来维持Hes1基因表达的。上述研究结果揭示了神经发育早期神经干细胞维持的新机制，不但有助于了解相关神经系统发育缺陷的发病机理，还将为预防和治疗脑部肿瘤以及为神经损伤后的干细胞治疗提供重要的理论基础。

    神经干细胞是一类存在于胚胎和成年神经系统中的干细胞，具有自我更新能力和多种分化潜能，可以分化成为多种类型的神经元和神经胶质细胞，从而构成整个中枢神经系统。

    科学界以往的研究表明，神经干细胞的维持对于神经发育的正常进行至关重要。神经干细胞提前分化会导致神经元数量下降以及神经胶质细胞类型的缺失，造成神经系统发育缺陷，从而严重影响整个中枢神经系统的正常发育。现代医学研究还表明，利用神经干细胞可以分化为多种神经细胞的特性，通过在病人体内进行神经干细胞移植具有治疗神经退行性疾病等多种神经系统疾病的潜力。此外，神经干细胞的非正常增殖还与脑部肿瘤的形成具有密切关系。