孤立纤毛 (the primary cilium) 是突出细胞表面的发丝样结构,由细胞膜包裹基体所发出的环状排列的九个二连体微管构成。在哺乳动物中,绝大部分处于静息期的细胞都有孤立纤毛。孤立纤毛能介导Shh、Wnt、PDGF等多种信号途径;一些G蛋白偶联受体也在孤立纤毛上聚集,因此,孤立纤毛被看作是细胞的天线和信息中心。发育期一些细胞的孤立纤毛缺陷,往往会引起许多人类疾病,如多囊肾、内脏器官左右异位,肿瘤,视嗅觉异常等。在成年脑内,神经干细胞位于海马齿状回颗粒下层和侧脑室下层,它们都有孤立纤毛且能够终身产生新的海马齿状回颗粒神经元和嗅球中间神经元。现在已知,孤立纤毛和Shh信号通路对神经干细胞的维持和分裂是必须的。海马和嗅球内的新生神经元在成熟后也有孤立纤毛,但它在新生神经元中的功能作用尚不清楚。本研究旨在阐明孤立纤毛和Wnt、PDGF相关信号通路在这些新生神经元中的功能作用。
primary cilia;human;neuroblasts;subventricular zone;rostral migratory stream
成年动物海马和嗅球内新生神经元并没有孤立纤毛,当新生神经元与目标脑区形成突触联系后,孤立纤毛完成精密的组装过程。研究中我们发现成年灵长类脑内脑室下层(SVZ)是否存在新生神经元以及吻侧迁移流(RMS)至今还存在很大争议。在本课题中,我们详细地描述了成年猕猴、胎儿和成年脑内RMS-样结构的存在。研究中我们发现SVZ和RMS中存在新生神经元,这些新生神经元单个或成对出现但却不聚集成链状结构,有迁移神经元的典型形态,同时表达未成熟神经元标记物doublecortin (Dcx)、polysialylated neural cell adhesion molecule (PSA-NCAM)和βIII-tubulin。在SVZ腹侧存在少量正在分裂的新生神经元,但RMS中却没有这种类型的新生神经元,这提示分布于RMS中的新生神经元起源于SVZ。这些结果提示成年人脑内(尤其是脑室下层)有产生新生神经元的能力。