요약: 신경 발생에서 세포 대사의 중요성을 발견한 후 연구원들은 성체 및 노인 쥐의 뇌에서 뉴런의 수를 증가시킬 수 있었습니다.

원천: 제네바대학교

성인 뇌의 일부 영역에는 새로운 뉴런을 만들기 위해 재활성화될 수 있는 정지 또는 휴면 신경 줄기 세포가 포함되어 있습니다. 그러나 휴면에서 확산으로의 전환은 여전히 ​​잘 이해되지 않고 있습니다.

제네바 대학(UNIGE)과 로잔 대학(UNIL)의 과학자들이 이끄는 팀은 이 과정에서 세포 대사의 중요성을 발견하고 이러한 신경 줄기 세포를 깨우고 재활성화하는 방법을 결정했습니다.

생물학자들은 성인 쥐와 심지어 늙은 쥐의 뇌에서 새로운 뉴런의 수를 증가시키는 데 성공했습니다.

신경퇴행성 질환의 치료에 유망한 이러한 발견은 저널에 공개될 예정입니다. 과학 발전.

줄기 세포는 지속적으로 자신을 복제하고 보다 특화된 기능을 가진 분화된 세포를 생성하는 고유한 능력을 가지고 있습니다. 신경 줄기 세포(NSC)는 배아 발달 동안 뇌를 만들고 뉴런을 포함한 중추 신경계의 모든 세포를 생성하는 역할을 합니다.

뉴런을 형성하는 능력은 나이가 들수록 감소합니다.

놀랍게도 CSC는 뇌가 완전히 형성된 후에도 뇌의 특정 영역에 남아 평생 동안 새로운 뉴런을 생성할 수 있습니다. 성인 신경 발생이라고 하는 이 생물학적 현상은 학습 및 기억 과정과 같은 특정 기능에 중요합니다. 그러나 성인 뇌에서 이러한 줄기 세포는 더 조용하거나 “휴면” 상태가 되며 재생 및 분화 능력이 감소합니다.

결과적으로 신경 발생은 나이가 들면서 크게 감소합니다.

UNIGE 과학 대학의 분자 및 세포 생물학과 명예 교수인 Jean-Claude Martineau와 UNIL의 생물학 및 의학 대학 생명 의학과 부교수인 Marilyn Knobloch의 연구실에서 다음과 같은 사실을 밝혔습니다. 성인 NSC가 휴면 상태에서 벗어나 활성화되는 대사 메커니즘.

UNIL의 연구원이자 Valentina Scandella와의 연구 공동 제1저자인 Francesco Petrelli는 ‘우리는 세포 내에서 에너지를 생산하는 소기관인 미토콘드리아가 성인 뉴런의 활성화 수준을 조절하는 데 관여한다는 것을 발견했습니다.

Martineau 교수 그룹에서 11년 전에 발견된 단백질 복합체인 미토콘드리아 피루브산 수송체(MPC)는 이 조절에서 특별한 역할을 합니다. 그것의 활동은 세포가 사용할 수 있는 대사 선택에 영향을 미칩니다.

활성 세포와 휴면 세포를 구별하는 대사 경로를 알면 과학자들은 미토콘드리아 대사를 조절하여 휴면 세포를 깨울 수 있습니다.

뉴 호라이즌스

생물 학자들은 화학적 억제제를 사용하거나 마우스 돌연변이를 생성하여 MPC 활동을 억제했습니다. MPC1유전자. 이러한 약리학적 및 유전적 접근법을 사용하여 과학자들은 휴면 상태의 NSC를 활성화할 수 있었고 따라서 성인 및 심지어 늙은 쥐의 뇌에서 새로운 뉴런을 생성할 수 있었습니다.

이 연구의 공동 저자인 Knobloch 교수는 “이 연구를 통해 우리는 대사 경로의 재배향이 성인 구심성 뉴런의 활동 상태에 직접적인 영향을 미치고 따라서 생성된 새로운 뉴런의 수에 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다.”라고 요약합니다.

이러한 발견은 신경 발생을 조절하는 세포 대사의 역할에 대해 새로운 시각을 제시합니다. 장기적으로 이러한 발견은 우울증이나 신경 퇴행성 질환과 같은 상태에 대한 잠재적인 치료법으로 이어질 수 있습니다.”라고 이 연구의 공동 저자인 Jean-Claude Martineau는 결론지었습니다.

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신경 발생 뉴스에 대한 이 연구에 대해

작가: 앙투안 지노
원천: 제네바대학교
의사소통: Antoine Quinault – 제네바 대학교
그림: 이미지 제공: Knobloch Lab – UNIL

원래 검색: 오픈 액세스.
“미토콘드리아 피루브산 대사는 정지 성체 신경 줄기 세포의 활성화를 조절합니다Jean-Claude Martineau et al. 과학 발전

요약

미토콘드리아 피루브산 대사는 정지 성체 신경 줄기 세포의 활성화를 조절합니다

세포 대사는 성인 신경 줄기/전구 세포(NSPC) 행동에 중요합니다. 그러나 휴면에서 증식으로 전환하는 역할은 완전히 이해되지 않았습니다.

여기서 우리는 미토콘드리아 피루브산 운반체(MPC)가 이 과정에서 중요하고 예상치 못한 역할을 한다는 것을 보여줍니다. MPC는 피루브산을 미토콘드리아로 운반하고 세포 해당작용을 미토콘드리아 트리카르복실산 순환 및 산화적 인산화에 연결합니다. 주요 대사 기능에도 불구하고 NSPC에서 MPC의 역할은 다루어지지 않았습니다.

우리는 정지 상태의 NSPC가 활성 미토콘드리아 대사를 가지고 있고 높은 수준의 MPC를 발현한다는 것을 보여줍니다. 약리학적 MPC 억제는 아스파르트산염을 증가시키고 NSPC 활성화를 유도합니다.

게다가 유전적 MPC1 시험관 내 및 생체 내 절제는 성숙한 뉴런으로 분화되는 NSPC를 활성화하여 성인 및 노인 마우스에서 전반적으로 해마 신경 발생을 증가시킵니다.

이러한 결과는 NSPC 조절의 대사적 중요성을 강조하고 미토콘드리아 피루브산 유입이 조용히 NSPC 활성화를 제어하는 ​​중요한 경로를 식별합니다.