Science：環境可影響小鼠腦內干細胞分化

　　干細胞在成年哺乳動物大腦內持續存在，并隨時產生新神經元。Basel大學研究小組6月15日在《Science》雜志發表文章，腦部遠程連接時，靶向細胞龕內離散干細胞池，刺激干細胞分化產生特定嗅球神經元亞型，使成人大腦“按需”生產特定類型神經元。

　　在動物模型中，Fiona Doetsch教授研究小組證明，下丘腦喂食相關神經元能刺激不同類型干細胞增殖和成熟為特定神經細胞，響應喂食。

　　干細胞只存在于腦部幾個重要區域。最大的干細胞池位于室管膜下區，也是嗅球神經元的供應區。在此處，休眠干細胞們緊密地擠在干細胞龕中。外界環境信號可觸發干細胞分類。對嚙齒動物而言，每天約有10萬個新神經元從干細胞龕遷移至嗅球。

遷移至嗅球的新神經元（中間白色）

　　到達鼻子的嗅覺刺激首先傳給嗅球，由嗅球發送信息給其他大腦區域。因此，辨別氣味取決于不同嗅球神經元之間的連接網絡。

　　人們知道處于不同位置的干細胞們各司其職，定向分化。但是當新神經元不斷產生時，小生境信號是否能控制不同位置的干細胞池呢？

　　“我們發現下丘腦和大腦室管膜下區之間存在遠程分區連接。饑餓和飽腹感等特定生理狀態可調節并招募特定區域的干細胞分化為某些神經元亞型，”Doetsch解釋道。

　　當動物處于禁食狀態，下丘腦神經細胞活性降低，其靶向干細胞增殖速率也同時降低。當動物被投喂飼料，這些細胞也隨之恢復正常水平。喂食相關神經元活性可控制嗅覺干細胞分裂。

　　研究人員進一步鑒定了該特定干細胞亞群，能生產嗅球中的深顆粒細胞（deep granule cells）。這項發現解釋了生物適應環境的細胞學基礎。

　　更重要的是，這項發現產生一個令人興奮的可能性：來自不同腦區域的神經回路可以調節腦內干細胞池以響應刺激和機體狀態。

　　干細胞最神的特點是雖然有著最基本的細胞結構，但沒人知道它們接下來會變成什么細胞/細胞亞型，直到它們遷移到合適的小生境中，才展現具體細胞功能。如果能預測干細胞分化路徑，甚至通過外部行為調節它們在體內定向分化，將利于很多神經疾病的恢復和治療。