大脑皮质由数十亿个神经元和胶质细胞组成,这些细胞在皮质发生过程中依次产生。在大脑发育的早期阶段,神经干细胞进行对称分裂以扩大其数量。随后,大多数神经干细胞开始进行不对称的细胞分裂,以维持神经干细胞,库并产生致力于神经元分化的基础祖细胞。基础祖细胞分裂一两次后,分化为未成熟的新生神经元,这些神经元沿着径向神经胶质纤维迁移到发育中的大脑的软脑膜表面,然后开始分化,形成各自的皮质。最后,神经干细胞分化产生神经胶质细胞。因此,皮质发生的3个阶段可以定义为神经干细胞增殖、神经发生和胶质发生,分别对应于神经干细胞分裂及其后代分化为神经元和胶质细胞的命运。
利用我们生成的基因表达数据,我们探索了神经干细胞、基础祖细胞和未成熟的新生神经元中可能活跃的信号相互作用。为了评估皮层发育过程中的旁分泌信号传导,分析了基因数据库中440种精选受体的表达。这些数据证实了据报道在大脑发育过程中干细胞和祖细胞中活跃的几种已知信号通路的表达,但也确定了皮质类固醇生成所有阶段的其他信号网络,这些信号网络尚未被研究,在大脑发育的早期阶段,其功能尚不清楚。通过高通量微流体方法分析了其中一些信号通路在神经干细胞维持和分化中的作用。这项研究揭示了神经干细胞增殖和分化中组合信号通路的独特逻辑。
文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2024年2月2期发表。