中国神经再生研究(英文版) ›› 2016, Vol. 11 ›› Issue (1): 45-48.doi: 10.4103/1673-5374.175041

• 综述:脑损伤修复保护与再生 • 上一篇    下一篇

脑室下区干细胞对未成熟脑损伤的反应

  

  • 收稿日期:2015-11-05 出版日期:2016-01-15 发布日期:2016-01-15

Unmasking the responses of the stem cells and progenitors in the subventricular zone after neonatal and pediatric brain injuries

Mariano Guardia Clausi, Ekta Kumari, Steven W. Levison   

  1. Department of Pharmacology, Physiology and Neuroscience, Rutgers-New Jersey Medical School, Newark, NJ, USA
  • Received:2015-11-05 Online:2016-01-15 Published:2016-01-15
  • Contact: Steven W. Levison, Ph.D.,levisosw@rutgers.edu.

摘要:

在过去的十年中,许多研究都报道了新生儿和小儿脑损伤恢复过程中脑室下区的细胞增殖会增强,但研究人员对增殖细胞的身份一直没有达成共识,如,其是神经干细胞还是神经祖细胞?例如,Felling教授团队在2006年表示,围产期缺氧缺血大鼠模型在损伤后3天脑室下区周围巢蛋白阳性细胞增殖率增加。他们还确认,几乎没有增加形成的神经球也有所增加,在那时神经球被当作神经干细胞,因此,这些数据表明新生儿脑损伤后脑室下区增加细胞为神经干细胞。然而,2010年,Spadafora等人在围产期脑卒中小鼠模型中发现大多数损伤后产生的新神经元不是从神经干细胞中衍生的,其更可能来源于受限的神经祖细胞。最近,2015年,研究人员使用小儿颅脑损伤模型得出的结果表示,巢蛋白+和ASCL -1-(推定的神经干细胞)有强烈的增殖反应,该过程先于新神经元的产生。该研究也表明,损伤脑室下区产生神经球的数量同样有所增加。损伤后成功的再生反应不仅需要神经祖细胞增殖,也需要其进行迁移、成熟并将功能集成到现有的神经回路。文中表示尽管人们越来越清楚地看到许多不同形式的脑损伤会刺激脑室下区内的神经前体细胞增殖,但目前尚不清楚最合适类型的新细胞形成。例如,大多数新生成的细胞分化为星形胶质细胞,少数分化为新成熟的神经元或新少突胶质细胞。经分析,这一过程在大脑损伤30天后会进一步加剧,当这种现象变的明显起来后,大多数新神经元已经消失。使用流式细胞仪,我们现在有机会搜集到哪些细胞反应会在损伤后被扩大,哪些信号分子正在协调它们的反应。通过了解细胞替代的内源机制,设计改善受损大脑的修复策略就能够成为可能。许多实验室目前正在努力研究刺激少突胶质祖细胞增殖,促进髓鞘形成的治疗方法。其他实验室则正在试图找出促进神经细胞增殖和迁移的方法,如使脑室下区细胞可以强制替换脑卒中或创伤性脑损伤后已经死亡的神经元。

Abstract:

There is great interest in the regenerative potential of the neural stem cells and progenitors that populate the subventricular zone (SVZ). However, a comprehensive understanding of SVZ cell responses to brain injuries has been hindered by the lack of sensitive approaches to study the cellular composition of this niche. Here we review progress being made in deciphering the cells of the SVZ gleaned from the use of a recently designed flow cytometry panel that allows SVZ cells to be parsed into multiple subsets of progenitors as well as putative stem cells. We review how this approach has begun to unmask both the heterogeneity of SVZ cells as well as the dynamic shifts in cell populations with neonatal and pediatric brain injuries. We also discuss how flow cytometric analyses also have begun to reveal how specific cytokines, such as Leukemia inhibitory factor are coordinating SVZ responses to injury.

Key words: CNS regeneration, cytokines, glial progenitors, gliogenesis, inflammation, cerebral palsy, traumatic brain injury, stroke