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科研进展

科学家在神经干细胞分区分化调控机制研究中取得新进展

发表日期:2018-02-07来源:放大 缩小

  近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院潘光锦研究组在国际学术期刊Journal of Biological Chemistry 上发表题为Antagonism between the transcription factors NANOG and OTX2 specifies rostral or caudal cell fate during neural patterning transition的研究成果,确定了稳定高效的不同脑区神经前体细胞诱导方法,揭示了人多能干细胞体外神经诱导过程中前后脑分区分化过程中的分子调控机制。 

  体外诱导人神经干细胞对基础研究与临床应用均具有重要意义。神经组织的分化和功能执行存在着区域特异性,而常用的神经诱导方法得到的细胞大都存在群体不均一性或某种区域偏好性的问题,因此不同区域神经前体细胞的诱导以及深入的分子调控机制就成了亟待解决的问题。 

  该研究首先建立了操作简便、高效稳定的前后脑神经前体细胞的单层诱导分化体系,基于此体系研究人员证明了人多能干细胞中有一定表达水平的转录因子OTX2决定了干细胞默认的神经分化方向为前脑,在后脑分化条件中,通过添加GSK3β抑制剂CHIR99021,激活了WNT通路,后者直接激活后脑关键转录因子GBX2的表达,同时WNT通路的激活阻碍了分化初期NANOG的下调,短暂维持的NANOG协同GBX2共同抑制OTX2的上调,从而使细胞的分化方向向后脑转变。 

  该项目获得中科院干细胞先导、中科院百人计划,国家自然科学基金、广东省重大专项等基金项目的资助。

  

  人多能干细胞体外神经分区分化分子机制示意图 

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