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Nature新生的脑细胞调节学习和记忆

2018-12-03 14:38:58

《Nature》:新生的脑细胞调节学习和记忆

生物通报道:在人的大脑嗅球和海马体中枢,成体神经干细胞不断地产生脑细胞,这些新生的脑细胞有一部分很快就死掉了,但也有许多能够整合到周围的环境并且具有功能。但新生的神经细胞到底有什么具体的功能,还存在巨大的争论。近美国Salk研究院的研究人员,使用遗传学的方法关闭了神经生成的“开关”,阻止新神经干细胞的生成,再研究其对小鼠产生的影响。较早之前,美国Salk研究院的Ronald M. Evans和Fred H. Gage发现了TLX是将成体神经干细胞维持在未分化的增殖状态的关键组分。成体神经干细胞维持在未分化的增殖状态是神经生成的关键因素。TLX是一种 “孤儿受体”,意指有受体结构但目前还没有发现对应配体的蛋白质。虽然已知道TLX与调节类固醇和甲状腺信号系统在结构上非常相似,但目前还没有找出 TLX的调节分子。研究人员试图通过敲除TLX来研究TLX的生物功能,但令人失望的是,全身缺失TLX会导致出现许多发育的问题。而且当在体外培养缺失了TLX编码基因的神经细胞时,这些细胞的生长极为缓慢,许多基因的活性也改变了。由于上述原因,研究人员不得不采用其它的方法控制 TLX编码基因的表达。于是研究人员用基因工程的方法构建了转基因小鼠,使之只在小鼠的大脑区域删除TLX编码基因,实现关闭神经生成的目的。该研究的具体执行人Chun-Li Zhang博士说,以前用来关闭神经生成的方法,如辐射和有丝分裂抑制剂等,过于粗放,因此不同的研究小组会得到许多相矛盾的结果。研究人员接着用该小鼠进行水迷宫试验。该试验要求小鼠能够通过记住水面上的环境而准确找出水下的木桩。试验结果发现小鼠很难记住木桩的位置,无法在水迷宫中行走。显然,关闭了神经生成之后,小鼠的学习和记忆功能受到了损害。研究人员说,这些小鼠并不是不能学习,而是比正常的小鼠学得更缓慢、更困难。研究人员认为,新生的神经细胞,能够调节动物解决复杂问题的效率和策略。这一研究结果对治疗神经变性疾病如老年痴呆症等有着非常重要的意义。基于该发现,利用干细胞治疗方法,就有可能提高病人的大脑功能,恢复学习和记忆的能力。研究结果发表在1月30日的《Nature》版上。(全球通,揭鹰)原始论文:Chun-Li Zhang et al. A role for adult TLX-positive neural stem cells in learning and behaviour. Nature advance online publication 30 January 2008

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