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深耕神经领域解锁成体干细胞奥秘访中科院吴青峰研究员

放大字体  缩小字体 2019-08-22 23:09:11  阅读:2055+ 作者:责任编辑NO。谢兰花0258

1992年,加拿大病理学家雷诺兹第一次在成年小鼠大脑的纹状体中别离出能够在体外不断割裂增殖的、具有多向分解潜能的神经细胞群,由此而提出了神经干细胞(Neural stem cell-NSC)的概念。现在可知,雷诺兹当年所别离的实际上应该是成体神经干细胞。

就严厉界说而言,神经干细胞指的是散布于胚胎及成人中枢及周围神经体系的干细胞。但狭义的神经干细胞往往指的仅是成体神经干细胞,是散布于成人中枢及周围神经体系的干细胞。记住有人从前这样描绘和比较体细胞和干细胞的差异,假如说体细胞是具有才有所长的“专门人才”,而干细胞就能够比方成尚不具有专门才干,但能够经过学习开展成才的“潜在人才”。那么,成体干细胞就像现已承受过许多专业训练的学生,一般只会开展成特定范畴的人才。当把规模缩小至神经范畴时,就成为神经成体干细胞,也便是“受过专业训练并能开展成神经范畴的特定人才”。

以往有研讨显现,成体神经干细胞存在于调理内脏活动和内分泌活动的高档神经中枢——下丘脑中,特别是在中底下丘脑区域中。这些区域的神经发作削减一般与一些年纪相关疾病的呈现有关。这好像某种程度上为研讨人类变老供给了新的关键,或许正是由于几千年来,人类一直在寻觅芳华之泉,期望能够永不变老。所以,一批又一批的科学家们投入了成体神经干细胞的研讨中,使其成为神经科学中十分活泼的分支。来自中国科学院遗传与发育生物学研讨所的吴青峰研讨员便是这一群酷爱脑神经科学研讨的科学家们中的一位。

据了解,吴青峰早年间就读于复旦大学临床医学专业。结业后,出于对神经科学的浓厚兴趣,吴青峰挑选在中国科学院神经科学研讨所继续进行硕士和博士的进修。在收成博士学位后,吴青峰并没有满意,期望更多地与世界水平研讨接轨以及与世界研讨人员沟通。所以,他在约翰霍普金斯大学从事了4年博士后研讨。

这些年中,由于超卓的研讨体现,吴青峰先后获得过中国科学院院长特别奖(特等奖)、中国科学院优异博士结业论文奖、礼来优异博士论文奖、细胞生物学青年论坛学术新人奖、人类前沿科学奖(HFSP Postdoctoral Fellowship)、美国马里兰干细胞研讨基金奖(MSCRFFellowship)等奖项,并于2017年当选中国科学院“百人方案”,2018年当选中国科学院脑智杰出中心。

现在,吴青峰研讨员作为中国科学院遗传与发育生物学研讨所的博士生导师,也正带领着更多年青人走在探究神经科学的道路上。

在不久前举行的《第二届单细胞测序技能高端研讨会》上,吴青峰研讨员做了《Application of scRNA-seq to decode the potential of somatic stem cells》的主题陈述。生物探究也有幸采访到了中科院遗传发育所的吴青峰研讨员,听他共享了一些他对单细胞测序使用在神经体系研讨,尤其是成体干细胞研讨问题上的见地。仓促采访,思想灵敏和谦善和顺是吴青峰研讨员给人的形象。

吴青峰研讨员

关于单细胞技能研讨成体干细胞特征

Q:您首要使用单细胞测序技能来研讨成体干细胞的哪些特征呢?

A:关于这个单细胞测序技能,咱们现在用它来研讨许多东西,包含神经发育。从神经发育视点讲,咱们首要用单细胞测序技能来研讨一些成体干细胞的东西,比方:成体干细胞的静态,它怎么被激活,在激活今后怎么进行谱系的发作开展,以及它在再生进程傍边怎么发作。在变老研讨傍边,单细胞测序技能也能够用来解说变老进程中干细胞的基本特征的改变。

单细胞技能研讨神经发育难点

Q:您以为单细胞测序技能对神经发育学的研讨首要还有哪些难点?仍有哪些方面需求打破呢?

A:其实,单细胞测序技能用在研讨发育方面,不仅仅是神经发育,整个的胚胎发育机制都存在着一两个方面的难点。最首要的难点仍是在谱系的重构上面。所以说,在谱系重构方面,咱们现在完全是使用单细胞转录组,每一个细胞之间来进行相似的一个重构。但这种重构,它的精确性仍是有待考证的。

现在就需求更多地引入一些像barcoding这样的技能来十分完好地对发育进程,特别是神经发育进程傍边的一个细胞谱系的发作开展进行谱系的重构。由于神经体系里边神经元的类别十分多,具有十分大的多样性。所以,用单细胞测序技能进行谱系重构的时分会导致过错的发作。因而,还需求结合其它的一些技能,来完好的重构出这个神经体系发育的整个进程。

单细胞技能在神经体系研讨的其它使用

Q:除了您刚刚在陈述中介绍到的单细胞测序技能鄙人丘脑研讨中的一些使用,单细胞测序技能在其它神经体系研讨中还有哪些使用?您能简略介绍一下吗?

A:单细胞测序技能在神经体系傍边的使用,现在是十分十分广泛。现在神经科学傍边有一个十分热的一个field (范畴),就在解析神经环路方面,特别是不同的神经元亚型在不同的神经环路傍边各自发挥着十分重要的效果。

咱们尽管能够知道某一群神经元或许是某一个区域的神经元经过某个神经环路来调理某个行为,可是咱们无法十分精确地知道这群神经元或许某一个区域的神经元里边,终究哪一个十分精密的神经元亚群调控着这个环路,调控着这个机体的行为。所以说,结合单细胞测序对包含神经环路的解析再到行为这些方面的研讨以及对某一群神经元功用的研讨能起到一个十分重要的效果。

关于神经体系疾病的药物研制

Q:最终想请您谈一下经过单细胞测序技能对成体干细胞的研讨成果有何使用远景?以及对神经体系疾病临床医治和医治药物开发有何意义呢?

A:对这些方面,我能够谈几点。第一点便是有什么使用远景。咱们用单细胞测序技能解析出来许多神经干细胞或许成体干细胞的各式各样的特点。至少能够经过调控成体干细胞的增值、分解,让它们在安排再生或许是器官再生傍边供给许多头绪。

第二个便是在变老的进程傍边,其实咱们身上的成体干细胞的机能都发作了阑珊。假如能够反转这个进程也是十分十分重要的。所以说,咱们需求有一些单细胞测序的成果,来使得咱们对变老的成体干细胞进行十分深化的了解,然后反转咱们在变老机体傍边成体干细胞的一些静态性,让它们在晚年机体傍边能够愈加活泼的进行割裂,让咱们的机体坚持一种年青态。

最终一点便是在临床方面或许药物开发方面的重要效果。单细胞测序能够十分完好的去解析细胞上面的一些受体或许通道的一些基因表达状况。所以,咱们能够使用这些通道或许这些受体来做药物靶点,进行高通量的药物挑选。我想这个至少能够对临床或许是药物开发方面供给一些更多头绪。

与吴青峰研讨员的沟通中咱们了解到他现在首要的研讨方向在神经科学范畴,包含成体神经干细胞的静态性研讨以及成体神经干细胞特征改变与变老的研讨等,也获知了单细胞测序技能在神经回路解析中的前沿使用,更听取了他对使用单细胞测序在成体干细胞研讨、神经体系疾病医治和药物研制上使用远景的观点。十分感谢吴青峰研讨员如此具体全面体系的答复!也等待他和他的团队为咱们带来更多前沿神经科学的研讨成果。

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