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怀孕母鼠启动大脑神经再生

已有 1986 次阅读 2023-11-25 07:59 |系统分类:海外观察

神经发生和学习记忆密切相关。最近研究发现,母小鼠怀孕时海马神经元再生出现爆发性增加,这种神经元再生能增加母鼠对子鼠的记忆,有利于动物抚养行为。曾经有一孕傻三年的说法,最近的研究似乎不符合这种说法。也许是因为怀孕让母亲对子女的关注增加,把一些功能让渡给保护和培养孩子,显得对其他能力的下降。表面是变傻,其实只是痴!

神经发生,即干细胞新神经元的诞生,在成人大脑中非常有限,但有助于高度特异性的大脑功能,尤其是学习和记忆。到目前为止,它对其他大脑功能的贡献还不太清楚。在本期科学的第 958 页,Chaker报告说,在小鼠中,怀孕会在脑室内下区(SVZ)的特定亚段引发短暂的神经发生波,SVZ是在整个生命中为嗅球产生新的中间神经元的神经源性区域。在没有怀孕的情况下,这些小节几乎没有神经源性。一旦进入嗅球,新生神经元就有助于通过嗅觉识别年轻小鼠。这些数据令人信服地证明了嗅球中的成人神经发生如何促进学习和记忆之外的重要大脑功能。

多年来,人们一直在动物模型中研究了妊娠对母亲成体神经发生的影响,通常是在性激素在整个生命周期中的变化如何影响新神经元生成的背景下。这些研究大多集中在海马体上,海马体是参与学习和记忆的神经源性区域,并且经常报告妊娠期间细胞增殖和神经发生的减少。这表明母亲海马体的可塑性暂时下降。这些研究中很少有研究成人嗅球的神经发生。然而,一项研究发现,泌乳激素催乳素介导嗅球神经发生的妊娠依赖性增加,从而对大鼠的母性行为产生积极影响

Chaker 等人没有具体探讨是什么介导了不同SVZ前体细胞对怀孕的选择性反应以及分化为所描述的中间神经元群体的问题,这仅在幼崽年轻且母体关注至关重要时持续(见图)。然而,先前报道了下丘脑(监督激素控制的大脑结构)与特定 SVZ 前体细胞群激活之间的非常具有提示性的信号转导联系。然而,很可能有几种机制相互作用来调节与妊娠相关的神经发生。

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Pregnancy-responsive pools of adult neural stem cells for transient neurogenesis in mothers | Science

 

Chaker 等人的研究结果还举例说明了使用单细胞转录组学数据来定义细胞群及其功能状态的增长趋势。SVZ 中的前体细胞嵌合最初是通过使用预先确定的标记物、细胞形态和细胞发育信息来观察的。此后,发表了基于转录组学的小鼠 SVZ 细胞类型图谱 (8)。这项新研究表明,前体细胞的不同亚区域对生理刺激的反应不同,转录组学分析也允许识别嗅球中功能定义的神经元群。

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在之前的一项研究中,单细胞转录组学用于证明成人海马中小鼠和人前体细胞群之间的分子等效性,但也强调了重要的差异。尚未对 SVZ(或嗅球)进行此类比较,但 Chaker 等人推测他们在老鼠身上观察到的东西也可能适用于人类。人类嗅球中的成人神经发生发生在非常低的水平,甚至可能完全不存在。 在人类SVZ中存在干细胞活性,但尚不清楚Chaker等人的细胞是否具有活性。在小鼠中观察到的在人类中也持续存在,如果是这样,它们是否有助于类似的妊娠相关成人神经发生激增。许多母亲报告说,她们的嗅觉在怀孕期间会发生变化,但尽管有关于超敏反应或气味不耐受的轶事报道,但现有的科学文献并不支持这种增强效果;相反,最近的一项荟萃分析表明,怀孕与气味辨别和识别减少有关。然而,出生后,孩子的气味对于形成母亲和新生儿之间的联系尤为重要。人们很容易推测,这种功能依赖于人类嗅球中妊娠诱导的神经发生。

怀孕期间和产后的母亲行为对包括人类在内的许多物种后代的大脑发育有多种影响。此外,对小鼠和大鼠的研究表明,这种行为对成体神经发生具有跨代影响 - 有些是短暂的,有些是持久的。 令人着迷的是,母亲的可塑性似乎促进了后代的可塑性。

总之,Chaker等人的研究结果表明,嗅球中的成人神经发生如何促进除学习和记忆之外的重要大脑功能,例如通过嗅觉识别年轻小鼠。这些发现揭示了妊娠对成年大脑可塑性的影响,并提出了未来研究的方向,以更好地理解这一过程以及其对人类健康的影响。



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