Science：揭示脊髓準確發育的機制

圖片來自Anna Kicheva。

2017年7月1日/生物谷BIOON/---當胚胎生長和發育時，它們在形成器官時需要正確的細胞類型出現於內部的正確位置。這一點在脊髓形成中是特別重要的，這是因為在脊髓中，不同的神經細胞類型必需準確地定位，這樣神經迴路能夠合適地組裝起來，從而控制肌肉運動。但是在此之前，神經細胞在脊髓中組裝的機制仍然並未得到很好的理解。

在一項新的研究中，來自英國弗朗西斯-克里克研究所、奧地利科學技術學院和瑞士洛桑聯邦理工學院的研究人員報道，在正在發育的小鼠胚胎內，註定要變成神經細胞的神經祖細胞（neural progenitor cell, NPC）利用兩種不同的從脊髓相對的側邊（腹側和背側）進行擴散的形態發生素（morphogen）信號準確地測定它們的位置。基於此，它們轉化為正確的神經細胞類型。相關研究結果發表在2017年6月30日的Science期刊上，論文標題為「Decoding of position in the developing neural tube from antiparallel morphogen gradients」。

這些研究人員發現這兩種起源自體內腹側和背側的信號水平影響發育中的神經細胞的基因活性。基於早期發育中的這種基因活性，這些神經祖細胞轉化為脊髓中某個位置的正確的神經細胞類型。

論文共同通信作者、奧地利科學技術學院小組領導者Anna Kicheva說，「我們在理解正在發育的胚胎的脊髓內的不同神經細胞類型如何以一種準確的空間模式進行組裝方面，取得了重要的進展。我們採用的這些定量測量和新的實驗技術，以及我們的不同跨學科研究人員的合作，是取得這一進展的關鍵。這允許我們對胚胎髮育的精準性獲得新的認識，並且揭示出細胞具有優異地協調組織準確發育的能力。」

論文共同通信作者、弗朗西斯-克里克研究所小組領導者James Briscoe說，「我們認識了這個長期存在的關於正在發育的組織如何在正確的位置產生正確數量的正確細胞類型的問題。類似的策略可能也被用於其他的正在發育的組織中，而且我們的發現可能與這些情形相關聯。就長遠而言，這將有助在組織工程和再生醫學等方法中使用幹細胞。然而，還有很多需要學習的地方，而且我們需要繼續開展這樣的跨學科合作以便進一步加深我們的生物學理解。」（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

Marcin Zagorski, Yoji Tabata, Nathalie Brandenberg et al.Decoding of position in the developing neural tube from antiparallel morphogen gradients.Science, 30 Jun 2017, 356(6345):1379-1383, doi:10.1126/science.aam5887

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