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研究人员对墨西哥蝾螈端脑进行分析了解再生性神经发生的损伤特异性特征

放大字体  缩小字体发布日期:2022-09-08 09:35  浏览次数:49
摘 要:在一项新的研究中,来自奥地利维也纳生物中心和瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员对墨西哥蝾螈端脑的细胞类型、神经发生和进化
  在一项新的研究中,来自奥地利维也纳生物中心和瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员对墨西哥蝾螈端脑的细胞类型、神经发生和进化保守性进行了分子表征。他们将单核基因组分析应用于稳定状态下和再生期间的墨西哥蝾螈端脑,以研究它的细胞类型的多样性和稳态神经发生的分子动态。他们比较了分子谱,以了解再生性神经发生的损伤特异性特征。

  这些作者使用单核RNA测序(SNRNA-SEq)和SNATAC-seq,以及空间转录组学,来确定墨西哥蝾螈端脑的细胞多样性。他们确定了区域分布的神经元、室管膜胶质细胞和神经母细胞,并使用对比分析来确定它们在羊膜中的保存情况。他们发现墨西哥蝾螈的端脑含有谷氨酸神经元,这种神经元的转录与陆龟和小鼠的海马、背侧皮层和嗅觉皮层中的神经元相似。类嗅觉皮质神经元也表现出来自嗅球的保守神经元输入投射。

  墨西哥蝾螈的γ -氨基丁酸释放抑制神经元(以下简称GABAergic抑制神经元)表现出明显的神经节隆起的亚区域特征,与陆龟和小鼠的GABAergic抑制神经元相似。

  他们利用轨迹推理构建了稳态中神经发生的分化轨迹,发现室管膜胶质本质上经历了不同的中间神经母细胞类型,并使用特定的基因调控网络形成不同的谷氨酸神经元类型。

  在端脑损伤后,他们发现再生神经发生开始时,有一种损伤特异性的室管膜胶质细胞转录状态,其特征是伤口愈合和细胞迁移基因上调。损伤后的神经发生类似于稳态中神经发生的进展,并导致丢失的神经元和从嗅球输入投射的重新产生。

  综上所述,这些发现表明,与哺乳动物端脑区域相关的细胞类型和基因表达模式在两栖动物的大脑中也很明显。细胞类型的进化历史表明,在墨西哥蝾螈和爬行动物中,谷氨酸能神经元比这些作者在GABAergic神经元中观察到的更多样化。他们得出结论,墨西哥蝾螈胚胎后期的端脑神经发生通过不同的神经母细胞进行,这些神经母细胞与特定的神经元类型相关,并依赖于常见的和特定的调控程序。

  他们发现再生神经发生中这些共同调控程序的激活,表明脑损伤在诱导损伤特异性室管膜胶质转录状态后,通过现有途径激活神经发生。再生的神经元重新建立了它们之前与遥远的大脑区域的连接,这表明潜在的功能恢复实现了。他们对墨西哥蝾螈大脑再生方式的新见解可能会为其他生物的大脑再生研究提供信息。
 
 
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