研究发明， ，位于金字塔顶端的10%的神经干细胞是“胜者”， ，它们最终爆发了30%-40%的大脑神经元， ，而位于金字塔底层的10%的神经干细胞只孝顺了1%-2%的神经元。。。
值得一提的是， ，在发育早期被扫除掉的干细胞， ，没有任何时机爆发子代神经元。。。
1859年， ，英国生物学家查尔斯·达尔文系统叙述生物进化理论基础的生物学著作《物种起源》在伦敦问世， ，该书指出， ，人和动物具有同样的祖先。。。书中提出的“物竞天择， ，适者生涯”的看法也影响至今。。。
差别生命个体要竞争才华更好地生涯驻足， ，细胞之间也不破例， ，要竞争“上岗”， ，才华在生物体中谋得“一席之地”。。。
我国科研职员克日首次证实， ，在脑发育历程中神经干细胞之间保存细胞竞争征象。。。“在大脑发育历程中， ，为了争取有限的空间、能量和营养， ，神经干细胞会爆发强烈的竞争。。。最终， ，竞争优胜的细胞会存活下来， ，而竞争失败的细胞会被扫除。。。”4月18日， ，论文通讯作者、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员吴青峰告诉科技日报记者。。。
更主要的是， ，他们还揭秘了脑发育历程中神经干细胞竞争的正负调控因子， ，并第一次在哺乳动物中证实晰细胞竞争对组织器官巨细的调控作用。。。相关研究效果论文在线揭晓于《发育细胞》杂志。。。
神经干细胞竞争在大脑中上演
早在1975年， ，西班牙科学家赫尼斯·莫拉达就在果蝇中发明了细胞竞争征象。。。随后的50年里， ，科学家以果蝇为研究工具， ，逐步展现了果蝇中细胞竞争的特征、机制和潜在作用。。。最近的研究发明， ，细胞竞争征象在老鼠、猕猴、牛和人类等高等动物中也保存。。。
事实上， ，细胞竞争是一种自然选择机制：镌汰不顺应情形的细胞， ，保存顺应情形的优胜细胞。。。
“然而， ，细胞竞争是否在所有的器官中都保存， ，尚有待研究。。。特殊是在大脑发育历程中， ，神经干细胞之间是否保存优胜劣汰的征象， ，这种征象背后的驱念头制是什么？？？此前， ，科学家们完全不相识。。。”吴青峰坦言。。。
为了搞清晰脑发育历程中神经干细胞之间是否也保存竞争， ，吴青峰团队专门开发了一种新的嵌合体标记与追踪系统。。。
使用这一新要领， ，研究职员在胚胎鼠大脑中诱导出差别的基因嵌合体。。。
追踪后， ，他们发明， ，携带差别基因型的神经干细胞有着完全差别的运气， ，甚至“兄弟相煎、骨血相残”的戏码都在上演：有的干细胞爆发了显着的克隆性扩增， ，有的干细胞则走向了凋亡， ，尚有一些干细胞被相近细胞吞噬。。。
这些神经干细胞的运气为什么会云云差别？？？
带着这个疑问， ，研究职员判断出两个可驱动神经干细胞竞争的要害因子——Axin2和p53。。。
“我们发明， ，Axin2基因缺失的干细胞， ，在嵌合体情形中会成为失败者， ，面临被扫除的运气； ；；而那些携带p53基因突变的干细胞， ，会显著扩增， ，成为‘胜者’。。。”吴青峰诠释。。。
10%的干细胞爆发超30%的脑神经元
作为“幕后推手”， ，Axin2和p53基因事实是怎样事情的？？？这引起了科研职员的好奇。。。
他们进一步剖析了神经干细胞竞争的空间特征和分子机制。。。“我们不但发明了大脑中的神经干细胞竞争的空间漫衍纪律， ，并且发明Axin2基因可通过调控p53基因的卵白稳固性影响细胞竞争， ，但更深入的机制尚有待挖掘。。。”吴青峰诠释道。。。
由于使用基因嵌合体诱导手艺视察神经干细胞竞争， ，可能保存一定水平的人为因素， ，为了更客观地探讨神经干细胞的竞争情形， ，科研职员又进一步探索了自然爆发的内源性征象。。。
在4年多的时间里， ，科研职员网络了1000多个小鼠大脑， ，对神经干细胞举行了短期和恒久克隆剖析。。。“短期克隆剖析可以视察到干细胞之间的竞争状态， ，恒久克隆剖析可以反应竞争对其子孙子女细胞的影响。。。”吴青峰说。。。
研究发明， ，位于金字塔顶端的10%的神经干细胞是“胜者”， ，它们最终爆发了30%—40%的大脑神经元， ，而位于金字塔底层的10%的神经干细胞只孝顺了1%—2%的神经元。。。
值得一提的是， ，在发育早期被扫除掉的干细胞， ，没有任何时机爆发子代神经元。。。
对此， ，吴青峰诠释说：“那些位于金字塔顶端的神经干细胞的保存可能对脑结构的稳固和脑功效的实现具有主要意义， ，但同时也会带来隐患。。。若是这些位于金字塔顶端的神经干细胞携带了致病突变， ，其子代神经元就会继续下去， ，更容易引发疾病。。。”
给神经干细胞的竞争能力“打分”
科研职员并没有就此止步。。。为了验证上述研究效果的可靠性， ，他们又使用单细胞和群体细胞转录组测序手艺， ，建设了与细胞表型、细胞基因型和细胞转录组型相关的三个数据集。。。
在这三个数据集的基础上， ，科研职员判断了细胞竞争的分子特征， ，并开发了失败者特征评分系统， ，给干细胞“打分”。。。“得分越高， ，干细胞的竞争能力越弱。。。”吴青峰说。。。
基于这个要领系统， ，科研职员发明， ，神经干细胞的评分崎岖与Axin2水平呈负相关， ，而与p53信号通路、压力响应通路、卵白折叠通路等的激活水平呈正相关。。。
“这一效果批注， ，内源性神经干细胞竞争是保存的， ，并依赖于竞争调控因子的表达水平。。。”吴青峰说， ，这意味着， ，竞争调控因子的内在差别性表达引发了神经干细胞之间的竞争， ，把这些竞争调控因子的表达调解到相同的水平， ，就可以削弱细胞竞争。。。
当研究职员把这两个竞争调控因子的表达水平调解至相同水平时， ，他们惊喜地发明， ，大脑皮层会爆发一定水平的扩张， ，神经元数目也显著增多。。。“这意味着， ，细胞竞争对组织器官巨细有调控作用。。。”吴青峰强调。。。
在吴青峰看来， ，这项研究为探索神经细胞之间的竞争翻开了新的大门， ，提供了要领与战略， ，也为探索脑肿瘤、脑发育疾病和神经元懦弱性的起源提供了新的视角。。。
