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�药明康德内容团队编辑

哺乳动物下丘脑是大脑调治内脏流动的高级中枢,介入调治体温、进食、饮水、血糖和内排泄流动等主要心理功效。下丘脑漫衍着一类特殊的细胞,称为舒展细胞(tanycytes),在维持内排泄平衡和代谢平衡方面尤为要害。随着朽迈,这部门细胞逐渐变少,是身体性能杂乱的主要缘故原由之一,结果包罗中年发福、生殖力削弱等。

围绕这群特殊的脑细胞,中国科学院遗传与发育生物学研究所吴青峰研究员领衔的团队历时多年,对其自我更新的特征睁开了深入探索。2021年4月16日,研究团队在Nature Communications在线揭晓论文,展现了下丘脑舒展细胞若何再生和分化的机制,并首次发现在特定致癌突变的作用下,这些细胞可能驱动肿瘤形成

为了探索舒展细胞的分子特征,研究职员对小鼠下丘脑的正中隆起(ME)部位举行了显微剖解,通过单细胞转录组测序绘制了其分子表达谱。通过生物信息学剖析,研究职员将此处的细胞分成了包罗舒展细胞在内的10个群体,并确认了在舒展细胞中特异表达的一组基因,如Rax等,作为后续追踪细胞的分子符号物。

接下来,为了确认舒展细胞是否可以通过有丝盘据自我更新,研究职员行使Rax为讲述基因构建了工具鼠,对舒展细胞举行谱系追踪。“ME中活跃盘据的细胞可控制全身能量平衡,但舒展细胞是否具有有丝盘据活性是一个存在争议的话题。” 研究一作穆文辉先容。

实验效果显示,舒展细胞在正常心理状态下为静息态细胞,很少盘据;然而在神经损伤后,舒展细胞会很快进入细胞周期,并举行自我更新、再生和分化,为损伤后的组织修复做出孝顺。进一步对机制的剖析显示,舒展细胞中特异性高表达的Igf1r受体介导了要害的信号通路。

▲谱系追踪验证Rax+舒展细胞处于静息状态(a-b),损伤后举行自我更新和再生(c-e)(图片泉源:参考资料[1])

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在这篇论文中,研究职员还意外发现了舒展细胞与颅咽管瘤之间的关系。颅咽管瘤是一种良性但具有侵袭性的颅内肿瘤,发生于下丘脑和垂体之间,有一类在成人中发病率较高的颅咽管瘤常由Braf体细胞突变驱动。而研究职员通过小鼠实验发现,舒展细胞中引入这一突变后,可转变为活跃的肿瘤细胞,考察到显著的肿瘤发生。而且细胞的分子标志物,以及肿瘤的剖解位置、病理特征等均提醒,下丘脑舒展细胞可能是此类颅咽管瘤的起源细胞

“通常情形下,体干细胞不仅在损伤后能维持自身的干性和组织内稳态,而且有转化成癌细胞的潜能,但已往从未有人报道过下丘脑舒展细胞的致瘤能力。”吴青峰博士告诉学术经纬,“我们的事情首次证实晰这类细胞具有成瘤能力。”

▲下丘脑Rax+舒展细胞的再生和致瘤潜能模子(图片泉源:参考资料[1])

综上,该研究展现了下丘脑舒展细胞的静息特征以及再生和致瘤潜能,将有助于操控舒展细胞的生物学特征来调治下丘脑功效,并对研究颅咽管瘤的发病机制及靶向治疗提供新的看法

“现在,我们对这一颅咽管瘤模子举行了优化,同时在做患者样本的基因组测序找二次突变,转录组测序找药物靶点,确立细胞系和化合物筛选等。” 吴青峰博士弥补说,“我们希望能够找到一个好的药物靶点和洽的小分子。”

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