Wnt Сигнальная Тропа Играет главную роль во Взрослом Поколении Нервной клетки

hypothalamus — очень сложная область мозга, который управляет голодом, жаждой, усталостью, температурой тела, и сном. Это также связывает центральную нервную систему с системой тела, которая регулирует гормональные уровни. Недавние исследования показали, что hypothalamus — одна из частей мозга, в котором neurogenesis, рождение новых нервных клеток, продолжается в течение взрослой жизни.
«В нашей более ранней работе мы обнаружили, что передача сигналов Wnt требовалась для neurogenesis в эмбриональном zebrafish hypothalamus,» говорит Ричард Дорский, доктор философии, адъюнкт-профессор нейробиологии и анатомии в университете Медицинской школы Юты и старшего автора на исследовании. «Мы также нашли, что в zebrafish и передача сигналов Wnt и гипоталамический neurogenesis продолжаются во взрослую жизнь. Цель этого исследования состояла в том, чтобы определить определенные роли для Wnt, сигнализирующего в neurogenesis.»
Wnt сигнальная тропа — сеть белков, которая передает сигналы от поверхности клеток до ДНК в ядре клетки, чтобы отрегулировать экспрессию гена, и это, как известно, играет критическую роль в межклеточной коммуникации и в эмбрионах и во взрослых. В этом исследовании Dorsky и его коллеги продемонстрировали, что в zebrafish эмбрионах передача сигналов Wnt присутствует в клетках — предшественниках, которые активно умножаются в hypothalamus. У клеток — предшественников есть потенциал, чтобы разделиться и дифференцироваться во множество специализированных типов клетки. Dorsky и его коллеги также нашли, что передача сигналов Wnt продолжает требоваться для гипоталамического neurogenesis в течение жизни.
Нервные клетки — предшественники являются результатом нервных стволовых клеток, и сохраняют способность развиться в более специализированные типы нервных клеток. После того, как эмбрион сформирован, некоторые нервные стволовые клетки бездействуют в мозговом и спинном мозге, пока они не активизированы, чтобы служить системой ремонта. Когда повреждение ткани или смерть происходят, химические вещества вызывают эти нервные стволовые клетки, чтобы сделать нервные клетки — предшественники, которые помогают в восстановлении ткани. Недавнее исследование предлагает, чтобы другие нервные клетки — предшественники продолжили делать новые нервные клетки в непострадавшем мозге и способствовать пластичности мозга в ответ на изменения в окружающей среде.
«С функциональной точки зрения еще не ясно, почему способность непрерывно произвести гипоталамические нервные клетки важна во взрослом zebrafish,» говорит Дорский. «Однако, у взрослых мышей, гипоталамический neurogenesis, кажется, является существенным в регулировании питающихся поведений из-за экологических изменений.»
Dorsky и его коллеги обнаружили, что роль Wnt сигнальная тропа отличается между эмбрионами и взрослыми. В zebrafish эмбрионах активация передачи сигналов Wnt требуется для быстрого увеличения клеток — предшественников, способствующих росту мозговых структур. Однако, в более поздних стадиях развития включая взрослую жизнь, передача сигналов Wnt должна быть активной для нервных клеток — предшественников, чтобы передать становление нервными клетками, но тогда должна быть запрещена для этих клеток, чтобы закончить процесс дифференцирования. Значительно, Dorsky и его коллеги также нашли, что мыши показали подобный образец деятельности Wnt.
«По сравнению с другими областями мозга hypothalamus относительно непринужден как модель постэмбрионального neurogenesis,» говорит Дорский. «Наше исследование представляет существенный вклад в область, потому что это устанавливает позвоночное животное hypothalamus как модель Wnt-отрегулированного нервного дифференцирования прародителя, которое может использоваться, чтобы пролить свет на пластичность взрослого мозга.»