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从干细胞行为到单个细胞中基因的活性

干细胞在整个生命周期中在大脑中产生新的神经细胞。这种情况发生的地方之一是海马体,这是大脑的一个区域,在许多学习过程中发挥着重要作用。例如,在抑郁症和阿尔茨海默氏病的情况下,已经观察到新形成的神经细胞数量的减少,并且与这些情况下的记忆能力下降有关。

在《自然神经科学》杂志上发表的一项研究中,苏黎世大学大脑研究所教授 Sebastian Jessberger 的研究小组表明,小鼠海马体中的干细胞在几个月内都处于活跃状态。由博士领导的研究人员。候选人 Sara Bottes 以及博士后 Baptiste Jaeger 和 Gregor Pilz 采用最先进的显微镜和干细胞及其子细胞的遗传分析(使用单细胞 RNA 测序)来分析新神经细胞的形成。这使他们能够观察到特定的干细胞群在数月内保持活跃,并且可以反复分裂。在早期的研究中已经怀疑了这一点,但这是第一次有直接证据。研究人员还能够使用干细胞及其子细胞的单细胞 RNA 测序来证明具有不同分裂行为(很少有细胞分裂,而不是持久的干细胞活性)的干细胞可以根据它们的分子组成和基因表达。

利用干细胞进行治疗

Jessberger 解释道:“结合两种现代方法——双光子显微镜和单细胞 RNA 测序——使我们能够精确识别可以在几个月内分裂的干细胞。”他补充说,他们现在提出的持久干细胞分裂的证据对未来的治疗方法具有重要意义:“我们现在知道,确实存在可以持续数月分裂的干细胞。单细胞 RNA 测序为我们提供了首次深入了解哪些基因对于单个细胞的分裂行为很重要。”

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