构成我们大脑和神经系统的神经元会在数月内缓慢成熟。虽然从进化的角度来看这可能是有益的,但缓慢的生长速度使得细胞在实验室中研究神经退行性疾病和神经发育疾病(如帕金森病、阿尔茨海默病和自闭症)相当具有挑战性。
目前,源自人类多能干细胞的神经细胞在实验室中需要数月才能达到成人状态——这一时间线反映了人类大脑发育的缓慢速度。(“多能干细胞”具有发育成许多其他类型细胞的潜力。)
然而,由纪念斯隆凯特琳癌症中心 (MSK) 领导的新研究发现了一种“”细胞内部时钟以加速这一过程的方法。这项工作为细胞发育时间表的调控提供了新的线索。
“神经细胞发育的缓慢速度与人类独特而复杂的认知能力有关,”MSK 干细胞生物学中心主任、最近发表在《自然》和《自然生物技术》上的两项研究的资深作者 Lorenz Studer医学博士说。“之前的研究表明细胞内存在一个&luo;时钟&ruo;,它决定了我们神经元发育的速度,但直到现在,它的生物学性质在很大程度上仍然未知。”
对神经细胞发育的新见解
研究第一作者 Gabriele Ciceri 博士领导的研究人员发现了产生神经细胞的干细胞中的表观遗传“障碍”。(“表观遗传变化”是指不改变 DNA 密码的变化。)这种屏障对发育过程起着制动作用,并决定细胞成熟的速度。据 1 月 31 日《自然》杂志报道,通过抑制这一屏障,科学家们能够加速神经元的发育。