神経生物学者は神経細胞の形成に関する新しい洞察を得る


成体の哺乳類の脳では、神経幹細胞が新しい神経細胞、つまりニューロンが常に形成されるようにしています。 成体神経発生として知られるこのプロセスは、マウスの嗅覚を維持するのに役立ちます。 ハイデルベルク大学神経科学学際センター (IZN) の Francesca Ciccolini 博士が率いる研究チームは、最近、マウスの脳に 2 つ目の幹細胞集団を発見しました。 この新しいタイプの幹細胞は、これまで知られていたものとは異なり、成体マウスの嗅球における新しいニューロンの生成に主に関与しています。

これまで、神経発生に関する科学的調査は、いわゆる頂端幹細胞に集中してきました。 「それらは成体マウスの脳における唯一の幹細胞集団であり、神経細胞形成の主要なドライバーであると長い間考えられていました」とCiccolini博士は説明します. これらの神経幹細胞は、側脳室近くの脳室下帯に位置しています。 それらはかつて、マウスの嗅球で介在ニューロン(相互接続ニューロン間の刺激伝達を調節する神経細胞)に分化する前駆細胞を形成すると考えられていました。 ハイデルベルクの研究者は、単一の幹細胞型理論と、先端幹細胞が神経発生の原因であるという仮定を反証することができました.

当初、神経生物学部門の研究者は、マウスの脳内で孤立しているとされるこの幹細胞集団がさまざまな状況でどのように振る舞うかを調査していました。 彼らは、神経幹細胞が細胞核で活性な色素を使用して緑色に染色された遺伝子組み換え動物を使用しました。 神経生物学者は、緑の細胞のほとんどが頂端幹細胞の既知の特徴を示さないことを発見して驚いた. 「最初は、ニューロンが機能できるようにするヘルパー細胞である星状細胞である可能性があると考えていました。しかし、多くの機能分析を行った後、これらは別個の幹細胞集団でなければならないことが急速に明らかになりました。 」と Ciccolini 博士は強調します。

さらなる研究により、新たに発見された幹細胞タイプは、その形態と機能において既知の集団とは異なることが示されました。 このタイプの細胞は側脳室と接触していないため、基底細胞と呼ばれます。 研究者らは、嗅球のニューロンの形成に関与しているのは先端幹細胞ではなく、基底幹細胞であることを突き止めました。 これを証明するために、彼らは両方の細胞集団を別々に標識し、標識されたニューロンが嗅球で現れるかどうかを観察しました。 「これは、基底集団がラベル付けされたときにのみ発生しました」とフランチェスカ・チッコリーニは説明します。 頂端幹細胞のみが標識された場合、嗅球で新たに標識されたニューロンは検出されませんでした。

ハイデルベルグの科学者はまた、マウス脳の幹細胞タイプと前駆細胞の両方が、いわゆるノッチ相互作用を介して互いに通信していることを発見しました. 同名の受容体が重要な役割を果たしており、細胞の増殖速度を制御し、細胞分化プロセスを監視しています。 フランチェスカ・チッコリーニのワーキンググループの博士研究員であるカチャ・バウアは、「いわば、幹細胞が幹細胞のままであるか、神経細胞に成長するかを決定するのはノッチ活動です」と説明しています。 「頂端幹細胞がノッチシグナル経路の活性化に介入し、増殖と神経新生を阻害できるのではないかと考えています」と彼女は付け加えます。 とりわけ、幹細胞リザーバーの枯渇を防ぎます。

「成体動物のマウス脳に別の種類の幹細胞が存在するという我々の発見は、ニューロン形成のプロセスに新たな光を投げかけます」と Ciccolini 博士は強調します。 人間の脳には、脳腫瘍の形成に関与する同様の幹細胞があります。 ハイデルベルクの研究者は、彼らの研究が、そのような腫瘍の発生と治療の可能性にも新たな光を当てることを望んでいます.

ストーリーソース:

ハイデルベルク大学提供資料。 注: コンテンツは、スタイルと長さのために編集される場合があります。



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