同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院在《Cell》雜志發(fā)表有關(guān)神經(jīng)干細(xì)胞創(chuàng)新論文
2015年5月21日，國際著名學(xué)術(shù)期刊《Cell》在線發(fā)表了同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院干細(xì)胞臨床醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化中心、同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院再生醫(yī)學(xué)系教授和李思光教授為共同通訊作者，羅玉萍教授、Volkan Coskun、梁愛斌教授、俞玨華、程黎明教授等為共同第一作者的研究論文“Single-cell transcriptome analyses reveal signals to activate dormant neural stem cells in the ependyma”。該論文采用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組技術(shù)首次揭示了室管膜靜息態(tài)神經(jīng)干細(xì)胞激活的信號途徑。自然《Nature》雜志也將以“Signals to activate dormant neural stem cells identified”為題對此進(jìn)行亮點(diǎn)介紹。該論文為同濟(jì)醫(yī)院干細(xì)胞研究團(tuán)隊(duì)繼2013年在《Nature》雜志發(fā)表論文后又一重要成果，該成果也是同濟(jì)大學(xué)校長裴鋼院士倡導(dǎo)的現(xiàn)代轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)新模式下的重大創(chuàng)新成果，基礎(chǔ)研究與臨床醫(yī)學(xué)緊密結(jié)合，?瞄準(zhǔn)臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域神經(jīng)再生難點(diǎn)的關(guān)鍵科學(xué)問題，采用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組技術(shù)首次揭示了成體中樞神經(jīng)系統(tǒng)室管膜靜息態(tài)神經(jīng)干細(xì)胞激活的信號途徑。其主要?jiǎng)?chuàng)新意義有兩方面。
創(chuàng)新意義之一：首次揭示中樞神經(jīng)室管膜靜息態(tài)神經(jīng)干細(xì)胞激活的信號途徑，為人類攻克神經(jīng)系統(tǒng)損傷與退變等打下重要理論基礎(chǔ)
神經(jīng)干細(xì)胞是神經(jīng)系統(tǒng)中的一類具有自我更新能力，能夠分化產(chǎn)生神經(jīng)組織中不同細(xì)胞類型的細(xì)胞。大量研究表明，哺乳動物中的成體神經(jīng)發(fā)生貫穿整個(gè)生命過程，對于神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、神經(jīng)組織穩(wěn)態(tài)的維持和損傷的修復(fù)起著重要的作用。神經(jīng)干細(xì)胞的功能失調(diào)與許多神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。
由于成體神經(jīng)干細(xì)胞數(shù)量稀少，所處環(huán)境復(fù)雜，使得在體識別、解析成體神經(jīng)干細(xì)胞的分子特征及示蹤成體干細(xì)胞的分化譜系面臨巨大的挑戰(zhàn)。該項(xiàng)研究采用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析技術(shù)和權(quán)重基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)（WGCNA）研究成年小鼠前腦神經(jīng)發(fā)生區(qū)的神經(jīng)干細(xì)胞，揭示了室管膜區(qū)靜息態(tài)神經(jīng)干細(xì)胞、激活態(tài)神經(jīng)干細(xì)胞及不同分化階段神經(jīng)細(xì)胞的表達(dá)譜特征，解析了神經(jīng)干細(xì)胞激活的信號途徑，發(fā)現(xiàn)VEGF信號通路參與了靜息態(tài)神經(jīng)干細(xì)胞的激活，這些研究成果為闡明哺乳動物成體神經(jīng)發(fā)生的機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。
迄今的研究表明，成體神經(jīng)發(fā)生主要存在于腦內(nèi)兩個(gè)狹小的區(qū)域：側(cè)腦室的室管膜下區(qū)（SVZ）和海馬齒狀回顆粒下區(qū)（SGZ）。本研究發(fā)現(xiàn)，除上述干細(xì)胞集中分布區(qū)外，整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)室管膜區(qū)域也存在豐富的神經(jīng)干細(xì)胞。VEGF和bFGF可以促進(jìn)這些神經(jīng)干細(xì)胞的譜系分化和遷移，從而有可能促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的再生與修復(fù)。這些研究成果為基于內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞治療神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病及神經(jīng)損傷提供了新的科學(xué)依據(jù)。
創(chuàng)新意義之二：首次成功采用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組技術(shù)測序與分析單個(gè)體細(xì)胞，為臨床細(xì)胞治療等精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)構(gòu)建了必要技術(shù)體系
該論文在本團(tuán)隊(duì)2013年在《Nature》文章中采用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析人類早期胚胎發(fā)育?/span>（約430pg?總RNA／卵母細(xì)胞）的基礎(chǔ)之上，對單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析的一些關(guān)鍵技術(shù)問題做了進(jìn)一步的革新，?/span>挑戰(zhàn)了單個(gè)體細(xì)胞RNA總量?。s10pg total RNA)?而難于進(jìn)行有效RNA測序的極限。?/span>與之前的發(fā)表的工作不同，本研究做了RNA測序可重復(fù)性,?檢測飽和度，及必要測序深度的考量。?/span>該項(xiàng)成果及技術(shù)進(jìn)步對單細(xì)胞RNA測序這個(gè)新興技術(shù)在未來細(xì)胞生物學(xué)轉(zhuǎn)化及應(yīng)用于臨床精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)，包括腦科學(xué)研究、干細(xì)胞研究及腫瘤生物學(xué)等有至關(guān)重要的意義。
本研究得到科技部973項(xiàng)目、科技部國際合作項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金委的基金資助。? ? ? ? ? ??
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