神经干细胞的再生机制揭示了细胞形状的灵活性对大脑非常重要

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日本物理化学研究所的一个研究小组的最新研究发现，当哺乳动物大脑形成时，神经干细胞可以灵活地再生“形状”。这一机制的发现揭示了细胞的未知行为。

在动物大脑的发育过程中，产生神经细胞(神经元)和神经胶质细胞的神经干细胞被称为“放射状神经胶质细胞”。放射状胶质细胞是一种细长的柱状细胞，有两个突起从细胞核上下延伸，细胞极性为顶部和底部。多个放射状胶质细胞附着在每个尖端，形成类似上皮细胞的层状结构。这种片状结构是大脑发育的基本结构。

放射状胶质细胞根据细胞周期沿顶基轴上下移动细胞核，并在顶侧分裂细胞。在大脑发育过程中，放射状胶质细胞的数量通过“对称分裂”(增殖期)的自我复制而增加，然后放射状胶质细胞和分化细胞通过“不对称分裂”而形成。在不对称分裂中，首先会产生各种神经细胞(神经发生阶段)，然后会产生神经胶质细胞来协助神经细胞工作(神经胶质生成阶段)，从而形成复杂的大脑。

这次，研究小组用多光子显微镜清晰地捕捉到了小鼠胎脑组织中神经干细胞的形态变化，发现神经干细胞可以灵活地再生柱状。当神经干细胞在早期大脑发育(增殖)过程中分裂时，即使柱状结构被破坏，这种再生能力也能保持脑组织的细胞排列；在脑发育的后期(神经发生期)，柱状结构被破坏的神经干细胞逐渐积累，其他神经干细胞层出现在脑组织中。研究小组还发现，这种新干细胞层的出现导致了大脑的形成，大脑像人类一样有着巨大的褶皱。

研究结果发表在最近的《自然细胞生物学》杂志上。

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