由新加坡国立大学医学院向导的国际神经科学家团队发明了一种控制神经干细胞再激活的机制，这些干细胞关于脑细胞的修复和再生至关主要。该研究揭晓在Nature子刊《自然通讯》上，为增进我们对常见神经性杂乱与行为障碍的明确提供了新的偏向。
神经干细胞是大脑功效性细胞的主要泉源。大脑在最初发育后，神经干细胞通常进入休眠状态，以节约能量和资源。它们仅在大脑需要时被重新激活，例如在受到损伤或举行身体磨炼后。然而，随着年岁增添，能够从休眠状态叫醒的神经干细胞数目镌汰，导致种种神经问题。明确这种再激活的调控机制关于探索解决这些问题至关主要。
在这项研究中，研究团队发明了一类特定的卵白质，它们通过名为SUMO化的历程，在“叫醒”休眠的神经干细胞中起到了要害作用。
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图片信息：在杜克-新加坡国立大学神经科学与行为障碍项目王洪燕教授（左二）的向导下，包括 Mahekta Rajeshkumar Gujar 博士（最左）、博士生 Lin Jiaen（右二）和高洋博士（最右）在内的研究团队发明了 SUMO 在叫醒休眠神经干细胞中的作用。
SUMO化是指一种小卵白SUMO（小泛素样修饰卵白）标记细胞内的目的卵白质，进而影响这些卵白质的活性或功效。研究职员发明，被SUMO标记的卵白质触发了神经干细胞的再激活，使它们有助于大脑发育和修复。相反，在没有SUMO卵白的情形下，果蝇泛起了类似小头症的表型。这是首次明确指出SUMO卵白家族在神经干细胞再激活中的作用。
图片信息：单个静止神经干细胞的图像，幼虫孵化后6小时，其标记性的细胞突起从果蝇幼虫大脑的细胞体中伸出，膜为橙色，核标记为蓝色。
医学院神经科学与行为障碍项目的研究员、论文第一作者高阳博士体现：“我们首次证实晰SUMO卵白家族在神经干细胞再激活和大脑发育中的要害作用。更进一步，我们还发明，缺失这些卵白质会导致神经发育不全，果蝇的大脑变得异常小。”
通过进一步研究SUMO化的作用，研究职员确定它调控了另一条著名的通路——Hippo通路中的要害卵白。Hippo通路在细胞增殖、细胞殒命和器官巨细等历程中起着主要作用，但现在对其在大脑中的调理机制相识甚少。
当Hippo通路的焦点卵白Warts被SUMO化修饰后，其限制细胞生长和阻止神经干细胞再激活的能力削弱，促使神经干细胞得以生长、破碎，并天生新神经元，进而增强盛脑功效。
神经科学与行为障碍项目的署理主任、该研究的资深作者王红艳教授体现：“由于SUMO卵白和Hippo通路在人类中高度守旧，sunbet发明不但对果蝇有意义，也有助于明确人类生物学。我们对SUMO化在大脑中作用的最新发明，为探索人体自身再生能力的干预手段开发了新的途径。”
王教授及其团队此前已证实，果蝇神经干细胞是解开休眠、再激活和神经再生气制的理想模子。
医学院研究副院长Patrick Tan教授谈论道：“这一发明推进了我们对细胞调控机制的明确，也为未来应对神经问题提供了新的可能性。”
杂志：nature communications
DOI：10.1038/s41467-024-52569-y
