Новое исследование может помочь объяснить, почему расположение постнатальных нервных стволовых клеток в головном мозге определяет тип генерируемых новых нейронов. Исследование, опубликованное Cell Press в выпуске журнала Neuron от 28 июля, демонстрирует, что сигнальный путь, который играет ключевую роль в развитии, также активно регулирует судьбу нервных стволовых клеток во взрослом мозге. Манипуляции с этим сигнальным путем перенаправили судьбу взрослых стволовых клеток, открытие, которое может повлиять на разработку будущих стратегий для создания методов лечения стволовыми клетками.
Недавние исследования привели к изменению давней теории о том, что нейроны центральной нервной системы образуются только во время эмбрионального развития. Теперь ясно, что несколько типов нейронов продолжают вырабатываться во взрослом мозге. Эти новые нейроны возникают из особых мест, содержащих нервные стволовые клетки, и продолжают генерировать нейроны на протяжении всей взрослой жизни. "Исследования показали, что субвентрикулярная зона, самая большая зародышевая зона в мозге взрослого человека, расположена в виде мозаики, в которой стволовые клетки в разных местах производят разные типы нейронов," говорит старший автор исследования доктор. Артуро Альварес-Буйлла из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. "Однако молекулярные механизмы, ответственные за эту позиционную спецификацию в субвентрикулярной зоне взрослого человека, остаются неизвестными."
Используя систему модели мыши, доктор. Альварес-Буйлла и его коллеги обнаружили, что передача сигналов sonic hedgehog (Shh) происходит в вентральной части субвентрикулярной зоны и связана с производством определенных типов нейронов. Shh принадлежит к семейству сигнальных молекул hedgehog, которые играют ключевую роль в формировании паттерна развивающейся нервной системы. Нейроны, расположенные близко к вентральной части субвентрикулярной зоны, были идентифицированы как потенциальный источник сигнальных молекул Shh. Далее исследователи показали, что в отсутствие Shh производство типов нейронов, происходящих из вентральной части, снижалось, в то время как активации пути Shh в дорсальных нервных стволовых клетках в мозге взрослых мышей было достаточно, чтобы изменить их судьбу.
"Наши результаты впервые позволили идентифицировать сигнальный путь, достаточный для определения судьбы нейрональных клеток в нервных стволовых клетках субвентрикулярной зоны взрослых," объясняет доктор. Ребекка Ири, ведущий автор исследования. "Важно отметить, что наши результаты демонстрируют, что взрослые нервные стволовые клетки могут быть перепрограммированы, если идентифицированы соответствующие сигналы спецификации, и предполагают, что перепрограммирование нервных стволовых клеток для терапевтических целей может зависеть, по крайней мере частично, от идентификации сигнальных путей, участвующих в генерации желаемые типы клеток."