干细胞的平静状态可保持大脑衰老的再生能力

卢森堡大学卢森堡系统生物医学中心(LCSB)和德国癌症研究中心(DKFZ)的科学家们已经能够使衰老小鼠的大脑中的干细胞恢复活力。

活化的干细胞可改善老年小鼠脑部受伤或患病区域的再生。研究人员期望他们的方法将为再生医学提供新的动力，并促进干细胞疗法的发展。他们的结果今天发表在《细胞》杂志上。

组成我们器官的所有细胞都起源于干细胞。它们分裂，产生的细胞发育成特定的组织细胞，形成脑，肺或骨髓。然而，随着年龄的增长，活生物体的干细胞丧失了增殖能力。他们中的许多人陷入永久的静止状态。

为了创建尽可能精确的干细胞行为计算模型，由安东尼奥·德尔索尔教授领导的LCSB计算生物学小组采用了一种新颖的方法。“干细胞生活在一个小生境中，它们不断与其他细胞和细胞外成分相互作用。在计算机上建模如此众多的复杂分子相互作用极其困难。因此，我们改变了看法。我们不再考虑什么外部因素正在影响干细胞，而是开始考虑在精确定义的利基环境中干细胞的内部状态会是什么样。”

这种新颖的方法导致了计算生物学小组的Srikanth Ravichandran博士开发了一个新的计算模型：“我们的模型可以确定哪些蛋白质负责其特定位点中给定干细胞的功能状态-意味着它会分裂还是分裂。保持静止状态。我们的模型依赖于转录哪些基因的信息。现代细胞生物学技术能够以单细胞分辨率分析基因表达。”

以前不知道为什么老小鼠大脑中的大多数干细胞都保持静止状态。LCSB的研究人员从他们的计算模型中鉴定出了一种名为sFRP5的分子，该分子可使老年小鼠的神经干细胞保持失活状态，并通过阻断对细胞分化至关重要的Wnt途径来防止增殖。

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