2月27日,，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)與生理學(xué)系徐楠杰課題組和瑞金醫(yī)院孫蘇亞課題組合作在Science子刊Science Advances（影響因子11.51）上發(fā)表了題為“A neuronal molecular switch through cell-cell contact that regulates quiescent neural stem cells”的研究論文,。該研究揭示了成年哺乳動(dòng)物大腦內(nèi)神經(jīng)元活動(dòng)依賴的靜息態(tài)神經(jīng)干細(xì)胞的激活和分化機(jī)制,。
成年哺乳動(dòng)物海馬區(qū)的神經(jīng)干細(xì)胞經(jīng)由神經(jīng)發(fā)生產(chǎn)生的新生神經(jīng)元對(duì)于記憶形成,、模式分離,、遺忘,，以及壓力應(yīng)激起到重要作用,。因此，理解成年神經(jīng)發(fā)生過程以及調(diào)節(jié)機(jī)制一直是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題,。大量研究曾發(fā)現(xiàn)神經(jīng)干細(xì)胞的增殖,，分化以及維持受到其所處微環(huán)境的精細(xì)調(diào)控。但是,，在不同生理或病理?xiàng)l件下,，神經(jīng)干細(xì)胞所處的微環(huán)境怎樣感知外部環(huán)境的刺激進(jìn)而調(diào)控成年大腦新生神經(jīng)元的產(chǎn)生尚不清楚。
圍繞這一重要科學(xué)問題,，徐楠杰課題組在本研究中利用自主跑步行為學(xué)范式結(jié)合化學(xué)遺傳學(xué)方法發(fā)現(xiàn),，跑步可以通過激活DG區(qū)的興奮性神經(jīng)元調(diào)節(jié)神經(jīng)干細(xì)胞的靜息態(tài)以及成年神經(jīng)發(fā)生。與以往研究結(jié)果不同的是,，這種神經(jīng)元活動(dòng)對(duì)于干細(xì)胞的調(diào)節(jié)是通過ephrin-B3信號(hào)介導(dǎo)的神經(jīng)元與神經(jīng)干細(xì)胞之間的直接接觸實(shí)現(xiàn)的,。神經(jīng)元細(xì)胞膜上的ephrin-B3和神經(jīng)干細(xì)胞膜上受體EphB2在維持神經(jīng)干細(xì)胞的靜息態(tài)過程中起著分子開關(guān)的作用。跑步運(yùn)動(dòng)通過減弱神經(jīng)干細(xì)胞巢中的ephrin-B3-EphB2信號(hào)打開了神經(jīng)元對(duì)靜息態(tài)神經(jīng)干細(xì)胞的鎖定,，使DG區(qū)的神經(jīng)干細(xì)胞轉(zhuǎn)為激活狀態(tài)并開始向神經(jīng)元方面分化,。
徐楠杰課題組在過去數(shù)年中持續(xù)關(guān)注ephrin-B和EphB受體家族介導(dǎo)的細(xì)胞間信號(hào)在神經(jīng)發(fā)育過程中的調(diào)節(jié)作用，分別在NatureCommunications（2016）,，JournalofNeuroscience（2016）,，和Journal of Cell Biology（2018）上發(fā)表文章，闡述大腦重要核團(tuán)間神經(jīng)連接和突觸的形成機(jī)制,。本項(xiàng)研究探討了成年哺乳動(dòng)物腦內(nèi)的神經(jīng)干細(xì)胞的新型調(diào)節(jié)模式,，是對(duì)大腦中該受體家族功能的又一發(fā)現(xiàn)。
該研究主要由徐楠杰研究員和孫蘇亞研究員指導(dǎo)下完成的，董健是文章的第一作者,。研究還得到上海交通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院的徐天樂教授和附屬第九人民醫(yī)院的馮東福主任的重要支持,。該項(xiàng)工作受到973計(jì)劃，國家自然科學(xué)基金,、上海腦-智工程,、上海市科委和教委基金項(xiàng)目的資助。
文章鏈接：http://advances.sciencemag.org/content/5/2/eaav4416
