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脑脊液的流动调节分裂

大脑中的干细胞可以分裂并成熟为参与各种脑功能的神经元,包括记忆。在一篇论文中,科学家们发现脑脊液的流动是神经干细胞更新的关键信号。

脑脊液的流动调节分裂

古希腊语格言“panta rhei”意为“一切流动”,这是哲学家用来描述过去和更新之间不断变化和相互作用的短语。最近的一篇论文为这种关系带来了全新的含义:由MagdalenaGötz教授和他们的LMU合作者(Benedikt Grothe教授,神经生物学教授)和Henrich-Heine大学杜塞尔多夫领导的研究小组发现了脑脊液的流动是神经干细胞更新的关键信号。

“大脑中的神经干细胞可分裂并成熟为神经元,这一过程在大脑的各个区域发挥着重要作用 - 包括嗅觉和记忆,”LMU生理基因组学系主任,研究所所长MagdalenaGötz解释道。 HelmholtzZentrumMünchen的干细胞研究。“这些细胞位于所谓的神经源性干细胞生态位,其中一个位于侧脑室的壁上,在那里它们与循环的脑脊液接触。”

脑脊液充满了大脑,其作用仍然不明白。这项工作强调了这种流体作为关键信号的作用 - 但这次不是化学信号,而是物理信号。在主要作者David Petrik博士的指导下,Götz和她的团队发现脑干细胞也受到流体物理力的影响。

通道蛋白起着关键作用

“整个机制由ENaC分子控制,”Petrik解释说。该缩写代表上皮钠(Na)通道,并描述细胞表面上的通道蛋白,钠离子通过该通道蛋白流入细胞内部。“我们能够在实验模型中证明,在没有ENaC的情况下,脑干细胞不再能够分裂。相反,更强的ENaC功能促进细胞增殖。”

进一步的试验表明,ENaC的功能通过脑脊液施加在细胞上的剪切力而增强。物理刺激导致通道蛋白打开更长时间并允许钠离子流入细胞,从而刺激分裂。

研究负责人格茨说:“结果令人大吃一惊,因为ENaC之前因其在肾脏和肺部的功能而闻名。”她和她的团队现在希望更好地探索干细胞中离子介导的快速信号,并阐明研究结果与治疗相关的程度。毕竟,药理学ENaC阻滞剂已经在临床上用于缓解某些类型的高血压。现在,众所周知,它们还可以影响大脑中的干细胞,从而影响大脑的功能。

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