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  • 《PLoS生物学》:某基因在脑记忆区发育中扮关键角色

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2019-11-22
    作者:常立军资料来源:科技日报发布日期:2010年

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    《PLoS生物学》:基因在大脑记忆区的发育中起着关键作用

    美国圣犹达儿童研究医院的一项研究表明,一种叫做Prox1的基因在学习和记忆大脑区的正常发育中起着关键作用,它可以确保新颗粒细胞的产生,这是形成新记忆所必需的。Prox1基因在人类一生中都保持活性,对哺乳动物具有重要意义。该研究首次详细解释了Prox1基因在大脑区域的功能,论文发表于8月17日《公共科学图书馆—生物学》(《公共科学图书馆生物学》)。

    研究目标集中在大脑海马齿状回,海马齿状回控制记忆和学习功能的形成,也是颗粒细胞下层的诞生地,神经干细胞在这里分化为颗粒细胞。在齿状回区域,神经干细胞持续产生前体细胞,并最终分化为神经元。

    Prox1是转录因子。早期研究表明Prox1基因在齿状回的生长过程中表达,这在某些癌症中也起作用。最新的研究已经详细解释了Prox1基因在大脑区域的功能,就像基因转换一样。

    在成熟哺乳动物大脑的齿状回中,神经干细胞从具有无限潜能的初级母细胞通过中间初级细胞转变为更专业化的颗粒细胞。在此阶段,Prox1具有很强的活性,由中间原代细胞产生。然而,Prox1的缺乏将导致中间原代细胞的死亡,没有它就不能产生新的颗粒细胞。

    在实验中,研究人员在小鼠生长的不同阶段移除Prox1,齿状回无法正常发育。当Prox1基因的表达关闭时,中间初级细胞消失,成人神经干细胞继续分化成颗粒细胞,直到所有干细胞耗尽。然而,当Prox1基因在神经干细胞中被激活时,干细胞也会由于其早期分化而类似地衰竭。

    在齿状回发育和神经形成过程中,中间原代细胞需要Prox1基因继续分化为颗粒细胞。该论文的第一作者、奥利弗实验室的博士后研究员阿方索拉瓦多(Alfonso Lavado)表示,如果普罗克斯1在中间原代细胞中丢失,它们的母细胞神经干细胞也会消失。子细胞的存在对母细胞的维持也是必要的,这在一定程度上表明Prox1与干细胞停止分化的信号反馈机制有着密切的关系。

    研究人员仍在探索相关的信号通路。这篇论文的作者,圣犹达遗传系的吉列尔莫奥利弗博士说,Prox1基因的微小突变可能会引起与记忆和学习有关的问题。你越是掌握大脑中信号通路的形成,你就越有把握控制这个系统,从而促进或抑制分化过程。

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    《PLoS生物学》 Published Papers全文(英文)

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