近日，來(lái)自貝勒醫(yī)學(xué)院和美國(guó)石溪大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家發(fā)表了一項(xiàng)新的研究，他們通過(guò)尋找表面標(biāo)記，然后開(kāi)發(fā)正電子發(fā)射斷層掃描（PET）之類的工具，使用先進(jìn)的實(shí)時(shí)體內(nèi)腦部成像技術(shù)對(duì)其進(jìn)行可視化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了成年人神經(jīng)干細(xì)胞生物標(biāo)志物。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Scientific Reports》雜志上。
眾所周知，海馬體結(jié)構(gòu)是哺乳動(dòng)物的學(xué)習(xí)記憶中心，該結(jié)構(gòu)可以不斷產(chǎn)生新的神經(jīng)元。新生兒神經(jīng)元是由神經(jīng)干細(xì)胞（NSC）產(chǎn)生的，它們對(duì)于形成學(xué)習(xí)、記憶和情緒控制所需的神經(jīng)回路至關(guān)重要。在衰老過(guò)程中，神經(jīng)干細(xì)胞的數(shù)量減少，導(dǎo)致神經(jīng)發(fā)生減少以及與年齡相關(guān)的認(rèn)知能力下降，焦慮和抑郁。因此，如果想要利用神經(jīng)發(fā)生來(lái)中止或逆轉(zhuǎn)年齡相關(guān)的海馬體病理性現(xiàn)象，那么識(shí)別負(fù)責(zé)NSC保持干性的分子機(jī)制至關(guān)重要。
盡管有越來(lái)越多的工具可用于在小鼠模型中研究NSC和神經(jīng)發(fā)生，但在人腦中探索這一基本生物學(xué)過(guò)程的主要障礙之一是缺乏適用于高級(jí)成像和體內(nèi)分析的特定NSC標(biāo)志。對(duì)此，研究人員決定以一種非常不尋常的方式解決這個(gè)問(wèn)題。他們認(rèn)為，如果能夠找到存在于神經(jīng)干細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)，那么最終就可以成為在人腦中“看到”神經(jīng)干細(xì)胞的藥物。
在這項(xiàng)研究中，研究人員首先針對(duì)未知目標(biāo)蛋白制備特異性的抗體分子。他們通過(guò)給小鼠注射全細(xì)胞或膜制劑來(lái)產(chǎn)生抗體，并且產(chǎn)生了1648個(gè)克隆，其中39個(gè)能夠與NSC反應(yīng)。經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查，作者發(fā)現(xiàn)了NSC中最強(qiáng)的目標(biāo)蛋白。對(duì)人海馬組織的質(zhì)譜分析確定了目標(biāo)蛋白為腦富集信號(hào)蛋白1（BASP-1），該蛋白先前已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在小鼠NSC中高度表達(dá)。同時(shí)，識(shí)別BASP-1的特異性抗體不會(huì)對(duì)神經(jīng)細(xì)胞或除NSC以外的任何其他細(xì)胞產(chǎn)生相互作用，這表明它可用于標(biāo)記活體哺乳動(dòng)物大腦中的相關(guān)細(xì)胞。
研究人員表示，他們的最終目標(biāo)是將神經(jīng)發(fā)生水平長(zhǎng)期維持在年輕狀態(tài)，以防止人們隨著年老而出現(xiàn)的認(rèn)知能力下降。有了這種新發(fā)現(xiàn)的生物標(biāo)志物，科學(xué)家們可以更好地了解神經(jīng)發(fā)生的相關(guān)性和復(fù)雜的機(jī)制，這可能會(huì)導(dǎo)致未來(lái)新的治療方法來(lái)治療和管理與神經(jīng)發(fā)生減少有關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病和神經(jīng)精神疾病。
資訊出處：
[1]Louis N. Manganas,Irene Durá,et al.BASP1 labels neural stem cells in the neurogenic niches of mammalian brain[J].Scientific Reports,2021,(3).
[2]Texas Children's Hospital.A novel marker of adult human neural stem cells discovered[N].Medical Press,2021-03-24.
