在进化现实生活中的,全人类神经元与身体比重较之啮齿类或非人黑猩猩明显增大,为智力的提高和意识的激发备有中枢神经系统理论依据。就变化最为显着的中枢神经系统纤维而言,除了胶质在水准顺时针上的急剧扩充并构成特定折叠表现形式的沟回形基态之外,人脑中枢神经系统纤维地区的大小更是大大增加,与之常与显现出的是中枢神经系统纤维损坏也成为神经元愈合间歇性恶性肿瘤中的常见的副作用,更为严重时甚至导致智能障碍。少突囊状细胞膜作为中枢神经系统纤维中的丰度最高的细胞膜,构成包裹小脑小脑的脂质,加强中枢神经系统频谱的跳跃式传导。对于少突囊状细胞膜愈合功能的深入研究不仅能帮助我们更好的了解到全人类中枢神经系统纤维愈合,也为中枢神经系统纤维损坏常与关营养不良的发病物理性质深入研究和治疗工具探求备有依据。然而由于人脑的组织样本的难得和操作伎俩的有限,现今对于少突囊状细胞膜愈合功能的深入研究主要是能用啮齿类动物为数学方法。考虑到全人类神经元和鼠类神经元形基态的巨大差异,深入研究全人类少突囊状细胞膜愈合是否具有比如说性质显得尤为重要。
2020年7月16日,加州大学旧金山分校Arnold Kriegstein实验室(黄薇博士为携手第一写作者和携手通讯写作者)在Cell杂志上在线刊载了题为Origins and Proliferative States of Human Oligodendrocyte Precursor Cell的深入研究论文。这项管理工作围绕全人类生殖细胞愈合现实生活中的少突囊状从前细胞分裂膜(OPC)的可知系具体联、增殖技能和游离方式进行时深入研究,从而探求全人类中枢神经系统纤维中枢神经系统纤维崛起(white matter expansion)的细胞膜和分叔父功能。
黑猩猩在神经元愈合中的最初激发了啮齿类动物所不能的正因如此中的心outer subventricular zone (oSVZ)。Kriegstein实验室于十年从前在oSVZ中的注意到了一种特化的网状囊状细胞膜outer radial glia (oRG)对于中枢神经系统牵涉到 (neurogenesis) 和神经元胶质(gray matter)的崛起至关重要,并于五年从前深入研究出最初oRG的标志基因序列。但oRG是否加入囊状牵涉到,比如说是oRG能否分化成作用于少突囊状细胞膜,学术界一直以来缺乏轻而易举的深入研究证据。可能在于在黑猩猩中的不能标记和特定细胞膜并不一定,而oRG在具有最初品种序列热带植物的啮齿类动物中的又颇为比较丰富。在这项管理工作中的,科学家首先能用单细胞膜人类基因组计划和虚拟重构,深入研究出最初一条从oRG 到OPC的细胞膜分化成可知系,并且注意到了一类原先正中的央从前细胞分裂膜(命名为Pre-OPC) 介导了从oRG到OPC的分化成。然后科学家对生殖细胞脑片来进行的组织学染色,基本上寻找oSVZ地区中的大量基本上上的oRG、Pre-OPC和OPC以及介于两两肿瘤细胞膜密切关系的过渡正中的央基态细胞膜。年中科学家通过免疫富集的工具从最初鲜的针灸的组织样本中的直接纯化各类肿瘤细胞膜,并来进行体外分化成和药物处理,从而确定oRG必需分化成激发Pre-OPC,后者再进一步分化成激发OPC。最终,科学家对免疫纯化的肿瘤细胞膜来进行病毒标记、细胞膜移植、脑片培养和即时显微显微,观测了三种不尽相同并不一定肿瘤细胞膜分化和迁入的一个系统使用暴力,并来进行两两对比。上述一系列实验得出脊椎动物特有的oRG也能背书囊状牵涉到,从而为全人类少突囊状细胞膜的作用于备有啮齿类不具有的额外肿瘤细胞膜具体联。另外与中枢神经系统牵涉到常与对应该,少突囊状细胞膜愈合现实生活中的也基本上上正中的央从前细胞分裂膜,都是之从前媒体的加入中枢神经系统牵涉到的TBR2特征性的IPC,这类最初定义的Pre-OPC为EGFR+SOX2+OLIG2+,分布于oSVZ中的,并且具有比如说的跳跃式分化一个系统使用暴力(Mitotic Somal Translocation)。在宽大oSVZ地区中的广泛基本上上的oRG和Pre-OPC这两种肿瘤细胞膜为OPC的大量激发备有充分的细胞膜具体联。
能用即时显微显微和BrdUN-连续标记这两种不尽相同的实验工具,科学家都注意到在一个常与对长的一段时间窗内(GW20-24)已经付诸细胞膜爱人要求的OPC仍必需马不停蹄的连续分化,从而大大扩充了肿瘤细胞膜库,为再进一步分化成产作用于熟的少突囊状细胞膜和脂质备有广泛的从前细胞分裂膜具体联。这与以从前媒体的动物模型中的深入研究结果大不常与同,后者在常与对应该的愈合以从前(P0-3)的OPC看出最初静息状基态或境况一轮细胞膜分化后很快终分化成构成少突囊状细胞膜。
以往的媒体表明在中枢神经系统牵涉到中的肿瘤细胞膜分化激发的叔父细胞膜多半常与依常与伴。定格的例叔父是网状状囊状(radial glia, RG)不菱形分化激发的小脑将沿着其姊妹RG攀爬,而RG通过连续反转分化陆续激发的叔父代小脑将在神经元聚集排列成细胞膜生化。在对于OPC的即时显微显微观察中的,科学家注意到一个颇为有趣的现象:OPC分化激发的两个叔父代细胞膜密切关系憎恶仇视, 向常与反顺时针很快迁入。这与其它并不一定的分化细胞膜(包括RG和IPC在内)明显不尽相同,可能借以最初生OPC在神经元中的的慢速游离以降低局部分叔父量和付诸均匀分布。为了深入研究OPC叔父细胞膜常与互仇视的分叔父功能,写作者通过单细胞膜人类基因组计划对比了OPC同RG和IPC的基因序列解读可知差异,寻找一种OPC特异的原钙粘附亚基表亲领导者PCDH15。无论是在RNA水准上能用RNA天和扰还是在亚基水准上能用抗体抑制从而破坏PCDH15的功能,都必需必要诱导OPC叔父细胞膜密切关系的仇视现象。再进一步的即时显微显微观察或者分化标志亚基KI67染色的结果均表明,抑制OPC叔父细胞膜的仇视使用暴力将明显诱导叔父代OPC的再次分化。这就是说PCDH15介导的叔父细胞膜常与互仇视作用加强了OPC的必要游离和慢速分化。
综合上述深入研究结果,全人类生殖细胞愈合以从前中的少突囊状从前细胞分裂膜的这三大性质(额外具体联,过后分化,慢速游离)将大幅提高少突囊状细胞膜的作用于数量,从而加强中枢神经系统纤维的中枢神经系统纤维崛起。在短文末尾的争论部分,写作者还参见了能用单细胞膜人类基因组计划注意到的除PCDH15除此以外其它解读于OPC的特异性基因序列,更进一步对于这些基因序列功能的深入研究将加深人们对于囊状牵涉到的了解。另外,写作者还说明无论如何对于中枢神经系统纤维愈合间歇性恶性肿瘤的深入研究多半集中的在中枢神经系统牵涉到上,囊状愈合间歇性多半被当作是水肿损坏;而本文的单细胞膜人类基因组计划得出很多针灸上媒体的致病基因序列不仅解读于小脑,而且在囊状细胞膜如OPC中的也有低的特异性水准,这提示着囊状细胞膜在营养不良牵涉到中的的恶性肿瘤作用以及遗传疾病中枢神经系统愈合营养不良的细胞膜多基态性。
原始出最初处:
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.
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