Biopro Stem Technology Laboratory 07

Раскрыта роль стволовых клеток во взрослом нейрогенезе

Международная группа исследователей обнаружила новую неожиданную функцию нестина, наиболее известного маркера стволовых клеток.

В формирующемся головном мозге нейральные стволовые клетки дифференцируются в  три основных типа клеток: нейроны, астроциты и олигодендроциты. В некоторых отделах мозга, например, в гиппокампе, который участвует в обучении и запоминании, новые нейроны присоединяются к существующей нейронной схеме даже в зрелом возрасте, когда нейрогенез практически полностью прекращается.

Под руководством профессора Милоша Пекни (Milos Pekny) международная группа учёных из Салгренской Академии Гётеборского университета (Sahlgrenska Academy, University of Gothenburg) в Швеции, а также из Финляндии, Канады и Словении использовала в своих экспериментах мышей с дефицитом нестина – белка, который является компонентом части цитоскелета, известной как промежуточные филаменты или микрофиламенты.

Исследователи показали, что нестин, вырабатываемый в астроцитах, играет важную роль в ингибировании дифференцировки нейронов. Результаты работы опубликованы 3 января 2019 года в Cerebral Cortex.

Учёные связали регуляторную функцию нестина с сигнальным путём Notch от астроцитов к соседним нейральным стволовым клеткам. Таким образом, учёные неожиданно обнаружили, что нестин регулирует производство нейронов не непосредственно из нейральных стволовых клеток, а косвенно, управляя подавляющим нейрогенез сигнальным путём Notch, который нейральные стволовые клетки получают от астроцитов, важных составляющих нейрогенной ниши.

Генерация и функциональная интеграция новых нейронов в гиппокамп взрослых млекопитающих может привести к реорганизации нейронной схемы, вызывая два противоположных эффекта: улучшение формирования новых знаний и выраженную потерю ранее приобретённых воспоминаний.

Действительно, у взрослых мышей с дефицитом нестина наблюдалось как увеличение количества новых нейронов в гиппокампе, так и ухудшение долговременной памяти.

«Белки промежуточных филаментов или микрофиламентов, как их иногда называют, во многих типах клеток играют роль кризисных командных центров во время клеточного стресса. Это делает их интересной мишенью для изучения при многих заболеваниях», —  говорит Милош Пекни. «Они также связаны с контролем дифференцировки клеток, и в головном или спинном мозге их регуляция может быть новым подходом для улучшения пластичности мозга и реакций регенерации в таких случаях как инсульт, нейротравмы или нейродегенеративные заболевания».

«Наше исследование дополняет список важных функций астроцитов в центральной нервной системе. Клеток, которые мы все чаще рассматриваем как основу мозга. Систему, которая контролирует многие процессы в здоровом и больном мозге», — объясняет Ульрика Вильгельмссон (Ulrika Wilhelmsson), первый автор статьи.