蘇黎世大學的科學家們第一次能夠觀察到成年小鼠大腦中的幹細胞，這些幹細胞在幾個月的時間裡分裂，從而產生新的神經細胞。研究表明，腦幹幹細胞在很長一段時間內是活躍的，從而為幹細胞的研究提供了新的見解。

幹細胞在整個生命週期內在大腦中產生新的神經細胞。發生這種情況的地方之一是海馬體，這是大腦中的一個區域，在許多學習過程中扮演著重要的角色。例如，在抑鬱症和阿爾茨海默病中，觀察到新形成的神經細胞數量減少，並與這些條件下的記憶能力下降有關。

從幹細胞行為到單個細胞中基因的活性

發表在科學期刊《自然神經科學》上的文章稱，蘇黎世大學大腦研究所的教授塞巴斯蒂安·耶斯伯格(Sebastian Jesberger)周圍的小組已經證明，小鼠海馬中的幹細胞在幾個月內是活躍的。

由博士生薩拉·博特和博士後巴普蒂斯特·賈格爾和格雷戈·皮爾茲領導的研究人員，運用最先進的顯微鏡技術和基因分析(利用單細胞RNA測序)對幹細胞及其子代細胞的形成進行了分析。這使他們能夠觀察到，特定的幹細胞群體在幾個月內是活躍的，並且可以反覆分裂。這在早期的研究中已經被懷疑，但這是第一次有直接的證據。

研究人員還能夠利用幹細胞及其子代細胞的單細胞 RNA 測序來證明，具有不同分裂行為的幹細胞(少數細胞分裂，而不是持久的幹細胞活動)可以根據其分子組成和基因表達進行分化。

未來幹細胞的應用

“結合兩種現代方法--雙光子顯微鏡和單細胞RNA測序--使我們能夠準確地識別能夠在幾個月內分裂的幹細胞。” 塞巴斯蒂安·耶斯伯格說，他是蘇黎世大學大腦研究所的教授。

他補充說，他們現在提出的長期幹細胞分裂的證據對未來的治療方法有意義：“我們現在知道確實有幹細胞在幾個月的時間內分裂。單細胞 RNA 測序讓我們第一次瞭解到哪些基因在單個細胞的分裂行為中是重要的。”

新的發現將構成未來的努力的基礎，以詳細研究特定的基因如何控制幹細胞的活動。傑斯伯格總結了下一個研究目標：“成像和單細胞核糖核酸測序給了我們全新的洞察力，我們現在可以用來系統地調控未來某些基因的活動。既然我們現在知道幹細胞可以在更長的時間內分裂，我們希望繼續努力提高這些細胞的分裂活性，從而形成新的神經細胞，例如在阿爾茨海默氏病等神經退行性疾病的情況下。”

更多資料：Bottes, S., et al. (2020) Long-term self-renewing stem cells in the adult mouse hippocampus identified by intravital imaging. Nature Neuroscience. doi.org/10.1038/s41593-020-00759-4.