研究人员发现了制造脑细胞的细胞分裂机制

俄勒冈大学(University of Oregon)对果蝇进行的高分辨率成像，捕捉到了干细胞用来制造神经元(构成大脑的细胞)的机械运动。

这些运动协调细胞分裂和分化，新生细胞在分化过程中形成神经元．在复杂的生物体中，分化对于建立大脑回路至关重要人类认知俄亥俄大学化学与生物化学系教授肯·普雷霍达说。

Prehoda是该杂志5月18日在线发表的一个项目的首席研究员细胞的报道．

果蝇的大脑有大约10万个神经元，而人类的大脑有超过500亿个神经元。果蝇的发育研究往往会导致人类医学的进步。

Prehoda说，这一发现表明，机械过程对理解大脑发育至关重要，而且可能对损伤后神经元及其连接的再生至关重要。

“要制造这么多神经元，正在发育大脑就像一个工厂，单个的干细胞‘机器’不断地生产神经元，”Prehoda说。“我们发现，干细胞在产生每个神经元时都经历一个机械循环，这与工厂车间里的真实机器有更多的共同之处。”

在该项目中，麻省理工大学分子生物学研究所的博士后研究员Bryce LaFoya使用旋转盘共聚焦显微镜检查了嵌入荧光标记的干细胞膜的果蝇大脑。揭示了膜动力学神经干细胞以及它们的后代的高分辨率，揭示了每个神经元产生时的机械周期。

Prehoda说，为了制造神经元，神经干细胞必须将特殊的分子，即被称为命运决定因子的蛋白质，放入两个子细胞中的一个细胞这是除法的结果。这是如何做到的尚不清楚，尽管之前有许多关于物理相互作用的研究，其中涉及命运决定因素。

在该杂志2019年的一项研究中eLife， Prehoda和分子生物学研究所的研究生Krystal Oon报告说，蛋白质沿着膜进行运动，但驱动运动的原因是已知的。

LaFoya说:“细胞内的机械力分离了负责细胞分裂后识别的成分。”“在细胞一分为二后，由于这些力的作用，一个细胞仍然是干细胞，而另一个细胞将继续变成神经元。”

Prehoda补充说，图像中显示的细胞尺度的机械力非常强，以至于周围的细胞膜在恢复正常之前高度扭曲。他说，从头到尾理解这一过程可能会对再生疗法产生影响。

“我们的研究结果表明，神经母细胞膜在极性的启动和维持中起着作用，”LaFoya和Prehoda在他们的结论中写道干细胞用来制造神经元。