成年静息神经干细胞的发育起源与调节机制
Quiescent Adult Neural Stem Cells: Developmental Origin and Regulatory Mechanisms
孟瀚1 • 郇宇2 • 张坤1 • 易旭阳1 • 孟欣宇1,3 • 武胜昔1 • 邓文斌4 • 王亚周1
1空军军医大学基础医学院神经生物学教研室，西安 710032，中国
2北部战区总医院神经外科，沈阳 110016，中国
3延安大学生命科学学院，延安 716000，中国
4中山大学药学院（深圳），深圳 510631，中国
第一作者：孟瀚、郇宇、张坤
通讯作者：王亚周、武胜昔、邓文斌
成年哺乳动物脑内的侧脑室下区和海马齿状回存在神经干细胞。大部分成年神经干细胞处于一种长细胞周期的静息状态。2011年，研究者提出了“静息神经干细胞”（quiescent neural stem cell）的概念，并逐渐被领域内所接受。深入理解成年静息神经干细胞形成、维持及动员的机制对于激活内源性神经元再生，修复脑损伤或治疗神经退行性疾病，具有重要意义。
关于成年静息神经干细胞的发育起源：一种观点认为，随着动物出生和神经干细胞龛（neural stem cell niche）的形成，神经干细胞龛附近的细胞成为成年静息神经干细胞。另一种观点认为：早在胚胎期，一小群神经干细胞的命运已经决定，未来成为静息神经干细胞。
成年静息神经干细胞的维持受内外因素共同调节。外因主要包括神经干细胞龛的组成细胞及其表达的细胞外基质、分泌因子，及相对低氧的微环境。内因包括细胞周期调节分子、特征性代谢、转录及表观遗传修饰等。成年静息神经干细胞可感知脑组织损伤（如缺血、机械性损伤），表现为增殖增加，开始分化，子代细胞向损伤区迁移（图1）。进化上保守的动员静息神经干细胞的外在因素包括炎症反应、神经终末分化细胞的死亡及神经干细胞应激。但在哺乳动物中，上述三种因素不能高效激活静息神经干细胞（高度增殖、神经元方向分化、保持神经干细胞群不被耗竭）。损伤情况下，神经干细胞龛受到破坏，如何协同胞外、胞内机制达到高效激活静息神经干细胞，如何基于单细胞转录组测序及细胞命运追踪技术，鉴定新型具有神经元发生潜能的细胞是未来的重要方向。
图1 正常及损伤情况下静息神经干细胞变化的模式图。A 正常情况。静息神经干细胞分布在由星形胶质细胞、血管内皮细胞及其表达的细胞外基质和分泌因子的微环境中。尽管静息神经干细胞分布在毛细血管附近，侧脑室下区和海马齿状回的毛细血管密度比其他脑区都低。B 损伤情况。神经干细胞龛受到破坏，死亡的神经元和激活的炎症细胞释放损伤信号，诱导静息神经干细胞进入细胞周期，并向损伤区迁移。qNSC，静息神经干细胞。aNSC，活化神经干细胞。
关键词：神经干细胞；发育；损伤；再生；静息；活化
