新方法喚醒大腦休眠干細胞
為治療神經發育障礙提供潛在策略
張夢然
杜克—新加坡國立大學醫學院和新加坡國立大學機械生物學研究所聯合發現一種喚醒休眠神經干細胞的新方法，為自閉癥、學習障礙和腦癱等神經發育障礙提供了潛在的新療法。發表在《科學進展》上的這項研究表明，名為星形膠質細胞的神經細胞對于喚醒大腦中休眠的神經干細胞至關重要。
在成年哺乳動物大腦中，大多數神經干細胞處于休眠狀態。但一旦收到特定激活信號被喚醒，它們就會產生新的神經元，幫助大腦修復和生長。
神經干細胞的激活問題與衰老性認知衰退和神經發育障礙息息相關。神經發育障礙影響全球約5%的兒童和青少年，導致認知、溝通、適應行為和心理運動能力受損。
為了研究這種激活，研究團隊將目光轉向了果蠅。與哺乳動物類似，果蠅的神經干細胞在被喚醒之前一直處于休眠狀態。團隊使用放大倍數為10倍的超分辨率顯微鏡，檢查了果蠅休眠神經干細胞的標志性微小纖維結構。這些細微結構的直徑約為1.5微米，一種特定類型的Formin蛋白可激活這些細絲并使其組裝。
團隊觀察到，星形膠質細胞會釋放一種名為“折疊原腸胚形成”或“Fog”的信號蛋白，這種蛋白會引發連鎖反應，包括激活Formin蛋白通路來控制肌動蛋白絲的運動。最終，這些過程會喚醒神經干細胞，使其脫離休眠狀態。然后它們開始分裂，產生有助于大腦修復和發育的新神經元。
隨后，神經干細胞中的受體蛋白GPCR，會對星形膠質細胞分泌的Fog作出反應，激活控制神經干細胞中肌動蛋白絲形成的信號通路。GPCR蛋白家族已成為治療各種人類疾病的主要藥物靶點——34%的經美國食品和藥物管理局批準的藥物針對該蛋白家族。而此次了解該信號通路如何控制神經干細胞再激活，有望為利用現有藥物治療神經發育障礙提供一種潛在策略。
【總編輯圈點】
神經干細胞是一種特殊的、能自我更新的細胞。在成年人中，大多數神經干細胞處于休眠狀態。長期以來，科研人員都在摸索喚醒這些休眠干細胞的方法。此次，他們將目光投向了小小的果蠅，找到了激活休眠神經干細胞中標志性微小纖維結構的關鍵——一種特定類型的蛋白。再繼續追溯，則可以發現，我們已經熟悉的GPCR蛋白家族也在其中扮演角色。這意味著現有的藥物或許就能發揮作用。如果成年人的大腦也能“再生”，神經系統疾病也就有了治愈的希望。
