Cell:揭示人类胚胎少突胶质细胞会发育与大脑皮层白质扩张的细胞会和分子机制

2021-11-08 06:31:09 来源:
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在进化处理过程之之前,人类文明脑干与身体比重较之啮齿类或非人灵长类显著增大,为脑力的提高和精神的消除提供者脑理论依据。就转变最为显着的脑干皮质而言,除了脑干皮层在总体朝著上的急剧导入并形成特定折叠形式的沟回结构设计之外,人脑脑干皮质地带的体积更是大大增加,与之相伴随的是脑干皮质破损也成为皮层胚胎反常性疾病之之前常见的症状,更为严重时甚至导致脑瘫。少突外膜肝细胞作为脑干皮质之之前同位素最高的肝细胞,形成包裹脑元轴突的肌肉组织,有助于脑信号的跳跃式传导。对于少突外膜肝细胞胚胎系统的深入研究不仅能希望我们更好的洞察人类文明脑干皮质胚胎,也为脑干皮质破损关的疾病的发作反应机理深入研究和治疗方法追寻提供者依据。然而由于人脑组织采样的难得和操作手段的有限,目之前对于少突外膜肝细胞胚胎系统的深入研究主要是利用啮齿类动物为模型。考虑到人类文明脑干和鼠类脑干结构设计的极大差异,深入研究人类文明少突外膜肝细胞胚胎是否具备比如说性质显得尤为重要。

2020年7月16日,加州大学旧金山所学校Arnold Kriegstein麻省理工学院(黄薇博士为一同第一作者和一同通讯作者)在Cell华尔街日报上该软件发表了题为Origins and Proliferative States of Human Oligodendrocyte Precursor Cell的深入研究论文。这项工作围绕人类文明胚胎胚胎处理过程之之前少突外膜之前体肝细胞(OPC)的谱系;也、增殖能力和游离方式展开深入研究,从而追寻人类文明脑干皮质脑干皮质扩张(white matter expansion)的肝细胞和分弟系统。

灵长类在皮层胚胎之之前新消除了啮齿类动物所很难的生发之之前心outer subventricular zone (oSVZ)。Kriegstein麻省理工学院于十年之前在oSVZ之之前发现了一种翼状的放射状外膜肝细胞outer radial glia (oRG)对于脑遭遇 (neurogenesis) 和皮层脑干皮层(gray matter)的扩张至关重要,并于五年之前鉴定借助于oRG的红色基因。但oRG是否参与外膜遭遇,值得注意是oRG能否转变转换成少突外膜肝细胞,医学界一直以来缺乏有力的深入研究证据。原因在于在灵长类之之前难以标示和特定肝细胞弟类,而oRG在具备生物技术变种的啮齿类动物之之前又相当稀有。在这项工作之之前,深入深入研究首先利用单肝细胞人类基因组计划和虚拟重构,鉴定借助于一条从oRG 到OPC的肝细胞转变谱系,并且发现了一类新的之之前间之前体肝细胞(重新命名为Pre-OPC) 介导了从oRG到OPC的转变。然后深入深入研究对胚胎脑片来进行组织学着色,具体见到oSVZ地带之之前大量发挥作用的oRG、Pre-OPC和OPC以及介于两两激素两者之间的过渡之之前间态肝细胞。几周深入深入研究通过免疫富集的方法从新鲜的病理组织采样之之前直接纯化各类激素,并来进行体外转变和抗生素检视,从而确定oRG必须转变消除Pre-OPC,后者全面转变消除OPC。最后,深入深入研究对免疫纯化的激素来进行病毒标示、肝细胞移植、脑片培养和实时肝细胞学扫描,观测了三种不同弟类激素转变和迁至的实时犯罪行为,并来进行两两对比。上述一系列实验结果揭示灵长类特有的oRG也能支持外膜遭遇,从而为人类文明少突外膜肝细胞的转换成提供者啮齿类不具备的额外激素;也。另外与脑遭遇相对来说可不,少突外膜肝细胞胚胎处理过程之之前也发挥作用之之前间之前体肝细胞,都是以之之前华盛顿邮报的参与脑遭遇的TBR2阳性的IPC,这类新并不一定的Pre-OPC为EGFR+SOX2+OLIG2+,分布于oSVZ之之前,并且具备比如说的跳跃式转变实时犯罪行为(Mitotic Somal Translocation)。在宽阔oSVZ地带之之前尤其发挥作用的oRG和Pre-OPC这两种激素为OPC的大量消除提供者充分的肝细胞;也。

借助实时肝细胞学扫描和BrdU甘氨酸周内标示这两种不同的实验方法,深入深入研究都发现在一个相对来说长的时间窗内(GW20-24)从未实现肝细胞命运重新考虑的OPC仍必须马不停蹄的周内转变,从而大大导入了激素库,为全面转变消除成熟的少突外膜肝细胞和肌肉组织提供者尤其的之前体肝细胞;也。这与以之前华盛顿邮报的激素之之前深入研究结果大不相同,后者在相对来说可不的胚胎后期(P0-3)的OPC呈现表征状态或随之而来一轮肝细胞转变后迅速自知转变形成少突外膜肝细胞。

以往的华盛顿邮报揭示在脑遭遇之之前激素转变消除的弟肝细胞有时候复用相伴。经典的例弟是放射状状外膜(radial glia, RG)不对角转变消除的脑元将沿着其姊妹RG攀爬,而RG通过周内不对角性转变年末消除的弟代脑元将在皮层聚集菱形肝细胞生化。在对于OPC的实时肝细胞学扫描观察之之前,深入深入研究发现一个相当有趣的物理现象:OPC转变消除的两个弟代肝细胞两者之间强烈敌视, 向无论如何朝著迅速迁至。这与其它弟类的转变肝细胞(包括RG和IPC在内)显著不同,可能有助于新生OPC在皮层之之前的快速游离以降低局部浓度和实现微小。为了深入研究OPC弟肝细胞相互敌视的分弟系统,作者通过单肝细胞人类基因组计划对比了OPC同RG和IPC的基因表述谱差异,见到一种OPC特异的原钙毛细酶家族成员PCDH15。无论是在RNA总体上借助RNA干扰还是在酶总体上借助免疫减缓从而破坏PCDH15的功能,都必须必需减缓OPC弟肝细胞两者之间的敌视物理现象。全面的实时肝细胞学扫描观察或者转变红色酶KI67着色的结果均揭示,减缓OPC弟肝细胞的敌视犯罪行为将显著减缓弟代OPC的再次转变。这就是说PCDH15介导的弟肝细胞相互敌视主导作用有助于了OPC的必需游离和快速转变。

综合上述深入研究结果,人类文明胚胎胚胎后期之之前少突外膜之前体肝细胞的这三大性质(额外;也,小规模转变,快速游离)将大幅度提高少突外膜肝细胞的转换成数量,从而有助于脑干皮质的脑干皮质扩张。在短文末尾的发表意见部分,作者还详述了借助单肝细胞人类基因组计划发现的除PCDH15均其它表述于OPC的特异性基因,今后对于这些基因功能的深入研究将缓和人们对于外膜遭遇的交往。另外,作者还提到基本上对于脑干皮质胚胎反常性疾病的深入研究有时候集之之前在脑遭遇上,外膜胚胎反常有时候被当成是继发性破损;而本文的单肝细胞人类基因组计划结果揭示很多病理上华盛顿邮报的致病基因不仅表述于脑元,而且在外膜肝细胞如OPC之之前也有较低的转录总体,这提示着外膜肝细胞在疾病遭遇之之前的原发性主导作用以及遗传性脑胚胎疾病的肝细胞表征。

原始典故:

Wei Huang 1, Aparna Bhaduri 2, Dmitry Velmeshev 2, et al.Origins and Proliferative States of Human Oligodendrocyte Precursor Cells.Cell. 2020 Jul 9;S0092-8674(20)30759-5. doi: 10.1016/j.cell.2020.06.027.

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