來自約翰霍普金斯大學醫學院的宋紅軍（Hongjun Song）和明國麗（Guo-Li Ming，音譯）研究組研發了一種遺傳標記新方法，分析自我更新，多能性成人神經干細胞特征，這將有助于更深入了解成人神經干細胞，這一研究成果公布在《細胞》（Cell）雜志上。
領導這一研究的是宋紅軍和明國麗夫妻，他們早在北京大學讀書的時候就已經相戀了，現在在事業上兩人又相輔相成，共同在神經科學研究方面取得了一個又一個的成就。宋紅軍教授近年來也回國支持國內科學研究，今年清華大學干細胞與再生醫學中心成立，他與美國Stowers研究所的解亭教授就共同為這一中心牽頭組建了一支杰出青年科學家核心團隊。
神經細胞和神經膠質瘤細胞在成年哺乳動物大腦中的不同區域發育形成，目前圍繞這一方面有一個基礎問題未得到解決，這就是細胞發育是來源于不同系的祖細胞，還是來源于自我更新，具有多能性的神經干細胞。
在這篇文章中，研究人員發展了一個遺傳標記新方法，可以幫助追蹤成體小鼠海馬齒狀回（dentate gyrus）中的單個靜態的，能表達巢蛋白的放射狀膠質細胞樣細胞（radial glia-like，RGL）前體。這種克隆分析方法能識別出RGL活化多個模式，包括對稱的，和不對稱的自我更新。
研究人員發現體內長時程譜系追蹤能揭示包括RGL(s)，神經元和星形膠質細胞在內的克隆比例，分析來自自我更新和多譜系分化的個體RGLs的情況。這些研究結果都表明RGLs是自我更新，多能性神經干細胞，這一研究也為了解成人神經干細胞提供了重要資料。
宋紅軍和明國麗夫妻長年從事神經科學研究，他們在DISC基因研究方面獲得了許多重要的研究成果，這兩位科學家2007年發現了精神分裂癥和其他情緒障礙的一個重要風險因子在正常成熟大腦中的作用。這種基因就是disc1（編碼DISC1蛋白），它編碼一種在成熟大腦中充當新生神經細胞的一類“音樂指揮棒（musical conductor）”，指導新細胞達到適當的位置，以使它們能夠完美地整合進我們復雜的神經系統中。如果DISC1蛋白不能正常工作，那么新的神經元就會無法融入神經系統“大家庭”。
這一研究組在多個雜志上發表了DISC基因研究成果，他們曾發現在成年人海馬體新形成的神經元中抑制DISC1基因表達，將導致AKT過度活躍，而AKT基因是一種與精神分裂癥相關的基因。進一步研究表明，抑制DISC1基因或基因改良AKT信號所導致的神經細胞發育異常，可以通過哺乳動物雷帕霉素靶蛋白進行改善。這項研究成果表明DISC1基因的又一重要作用：破壞DISC1基因表達將導致新生神經元發生錯誤的遷移和定位，并最終導致海馬體神經細胞出現病理性混亂。
原文出處：
Cell DOI：10.1016/j.cell.2011.05.024
In Vivo Clonal Analysis Reveals Self-Renewing and Multipotent Adult Neural Stem Cell Characteristics
Michael A. Bonaguidi, Michael A. Wheeler, Jason S. Shapiro, Ryan P. Stadel, Gerald J. Sun, Guo-li Mingsend email, Hongjun Song
Neurogenesis and gliogenesis continue in discrete regions of the adult mammalian brain. A fundamental question remains whether cell genesis occurs from distinct lineage-restricted progenitors or from self-renewing and multipotent neural stem cells in the adult brain. Here, we developed a genetic marking strategy for lineage tracing of individual, quiescent, and nestin-expressing radial glia-like (RGL) precursors in the adult mouse dentate gyrus. Clonal analysis identified multiple modes of RGL activation, including asymmetric and symmetric self-renewal. Long-term lineage tracing in vivo revealed a significant percentage of clones that contained RGL(s), neurons, and astrocytes, indicating capacity of individual RGLs for both self-renewal and multilineage differentiation. Furthermore, conditional Pten deletion in RGLs initially promotes their activation and symmetric self-renewal but ultimately leads to terminal astrocytic differentiation and RGL depletion in the adult hippocampus. Our study identifies RGLs as self-renewing and multipotent neural stem cells and provides novel insights into in vivo properties of adult neural stem cells.
