大脑神经干细胞基因蓝图确定
研究摘要
最新研究绘制了成体神经干细胞与祖细胞（NPCs）的基因图谱，这类稀有细胞负责生成大脑新神经元。通过数字分选算法和跨物种分析，研究人员识别出129个NPC特异性基因，其中25个已证实与神经系统疾病相关，15个可能解释此前未知的神经疾病。
这些发现阐明了NPCs在海马体（记忆与情绪核心区域）中促进神经发生的机制。这项工作为针对神经发育与退行性疾病的靶向治疗开辟了新路径。
关键事实
- NPC基因图谱：确定129个在神经干细胞中高度活跃的基因
- 疾病关联：发现25个已知神经疾病基因及15个新候选基因
- 治疗潜力：为痴呆症、抑郁症和学习障碍的治疗提供分子靶点
来源：贝勒医学院
20世纪大部分时间，人们普遍认为成年大脑无法再生。这一观点已发生根本转变，成体神经发生现象（新神经元生成）现已成为神经科学界广泛认可的概念，为多种神经系统疾病的治疗带来曙光。
该研究凸显了简单计算框架在揭示新型疾病相关生物学机制上的强大力量，这些发现可能通过提供新的理解路径直接影响患者诊疗。神经科学新闻供图
研究挑战
神经干细胞（NPCs）的鉴定一直是该领域的主要难题。这些细胞数量稀少、类型多样，且与其他脑细胞具有重叠的分子特征，导致其生物学特性（尤其是在人类脑部疾病中的作用）长期难以明确。
发表于《干细胞报告》的新研究显示，贝勒医学院与德州儿童医院邓肯神经科学研究所团队揭示了定义NPCs的特定基因。研究同时发现NPC基因突变可能与人类脑功能及神经系统疾病相关，为神经发育障碍的分子机制提供了新见解。
研究意义
共同通讯作者米佳娜·马列蒂奇-萨瓦蒂奇教授指出："成体神经发生的场所位于海马体齿状回，这个学习记忆中枢区域仅存在少量NPCs及其子代细胞。每天新生的神经元参与学习记忆和情绪调节，理解神经发生机制对于改善痴呆症、学习障碍和抑郁症等疾病至关重要。"
研究团队创新性地结合计算与实验方法。采用数字分选算法（DSA）解析混杂细胞类型的复杂基因数据，成功筛选出小鼠NPCs中高度活跃的129个基因。通过跨物种验证，发现其中25个人类同源基因已知可导致孟德尔式神经系统疾病，更发现15个携带新型致病变异的新候选基因。
技术突破
共同第一作者杰拉尔达·卡普乔博士解释："DSA技术使我们能识别NPC的基因表达特征，如同发现细胞特异性'基因指纹'。这种计算生物学与实验医学的融合方法，为研究神经干细胞与人类疾病关联提供了新工具。"
研究团队由贝勒医学院、邓肯研究所、贝勒基因实验室及休斯顿大学联合组成。研究获得美国国立卫生研究院等多个机构资助，相关成果已发表于开放获取期刊《干细胞报告》。
研究机构信息
作者单位包括：贝勒医学院儿科神经学系、邓肯神经科学研究所以及、得克萨斯儿童医院及休斯顿大学生物医学工程系。
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