神经系统科学家用文献证明了干细胞转化成几种不同细胞类型过程中的第一步

资料来源：

加利福尼亚大学—圣巴巴拉分校

概述如下：

    神经元是如何变成神经元的？它们都始于干细胞，二者并无差异，并有可能成为身体中的任何细胞。当下，神经系统科学家用文献证明了干细胞转化成几种不同细胞类型过程中的第一步。

    原纤毛在这里描绘成触角，它们沿着干细胞大路的方向读取定向信号，并确定人类胚胎干细胞是否成为神经细胞的前体细胞。

致谢：Peter Allen

    然而，到现在为止，它究竟如何发生的已经有点成为一种科学神秘了。圣巴巴拉分校的神经科学家进行的新研究已经阐明了在干细胞转化为神经元和其他细胞类型之前发生的一些最早的变化。

    通过对培养皿中人类胚胎干细胞的研究，博士后Jiwon长发现了在细胞分化中起着关键作用的一种新途径。这项研究结果发表于《细胞》杂志上。

    “"Jiwon的发现非常重要，因为它让我们对干细胞工作的方式和它们开始分化的途径有了基本的了解，”资深作者Kenneth S. Kosik，圣巴巴拉分校的分子、细胞和发育生物学系的神经科学研究的哈里曼教授说道。“这是该领域曾空白的一个非常根本性的知识。”

    当干细胞开始分化时，它们形成前体细胞：神经外胚层已成为如神经元之类的潜在的脑细胞；或成为最终形成组成器官、肌肉、血液和骨骼细胞的中内胚层。

    Jang沿着他和Kosik在PNA（原纤毛，自噬Nrf2）轴线上的标签发现了一些步骤。这新发现的途径似乎确定了一个干细胞的最终形式。

    “PAN轴是决定细胞命运的一个非常重要的参与者，”Jang解释道。”G1延长诱导了纤毛突出，并且那些细胞的触角越长的暴露，就会使它们接收更多的信号。”

    一段时间以来，科学家们已经知道间隔1（G1）是细胞周期的四个阶段的第一周期，但他们并对其在干细胞分化中的作用并不是很清楚。Jang的研究表明干细胞注定要成为神经元，G1延长期触发了导致干细胞变异成神经外胚层的其他活动。

    在加长的G1间隔期间，细胞发展成为原纤毛，天线一样的突出物能够感知环境。在一个称为自噬的过程中，纤毛激活了细胞的垃圾处理系统。

   另一个重要因素是Nrf2，它负责监控如自由基一样的危险分子，这种自由基对健康细胞的形成尤为重要。

     “Nrf2对于细胞就像监护人一样，确保细胞正常运作，”这个大学的神经科学研究所的副主任Kosik说。”Nrf2在干细胞中水平都很高，因为干细胞是未来。没有Nrf2警惕基因组的完整性，未来的后代就有麻烦了。”

    Jang的工作表明Nrf2在拉长的G1间隔期间水平开始下降。Kosik指出这是很重要的，因为在细胞已经开始分化之前Nrf2通常不会减少。。

    “我们认为，在相同的条件下，如果细胞是相同的，这两种都会区别同样的方式，但这不是我们发现的，”Jang说。“细胞的命运是由G1期延长控制的，它将纤毛的暴露延长至来自环境中的信号。这是一个很酷的概念。”

新闻来源：

上面的帖子是转载自加利福尼亚大学-圣巴巴拉分校的资料。原项目由Julie Cohen撰写。注：材料的内容和篇幅可能被重新编辑。

参考杂志：

Jiwon Jang, Yidi Wang, Matthew A. Lalli, Elmer Guzman, Sirie E. Godshalk, Hongjun Zhou, Kenneth S. Kosik. Primary Cilium-Autophagy-Nrf2 (PAN) Axis Activation Commits Human Embryonic Stem Cells to a Neuroectoderm Fate. Cell, 2016; DOI: 10.1016/j.cell.2016.02.014