Forscher gewinnen neue Einblicke in die regulation der adulten Nervenzelle generation im hypothalamus

Forscher von der University of Utah gewonnen haben, neue Einblicke in die regulation der adulten Nervenzelle generation in den hypothalamus, der Teil des Gehirns, der regelt viele Aspekte von Verhalten, Stimmung und Stoffwechsel. Im Sept. 10, 2012, Ausgabe von Developmental Cell berichten Sie, dass ein Zell-zu-Zell-Kommunikation Netzwerk-bekannt als der Wnt-Signalweg spielt eine wichtige Rolle in der Produktion und Spezialisierung von Nerven-Vorläuferzellen in den hypothalamus.

Der hypothalamus ist eine sehr komplexe region des Gehirns, steuert hunger, Durst, Müdigkeit, Körpertemperatur und den Schlaf. Es verbindet auch das zentrale Nervensystem auf den Körper-system, reguliert den Hormonspiegel. Jüngste Studien haben gezeigt, dass der hypothalamus ist eines der Teile des Gehirns, in denen Neurogenese, die Geburt von neuen Nervenzellen, weiterhin in das Erwachsenenalter.

„In unseren früheren arbeiten haben wir festgestellt, dass Wnt-signaling war notwendig für die Neurogenese im embryonalen Zebrafisch hypothalamus“, sagt Richard Dorsky, Ph. D., associate professor für Neurobiologie und Anatomie an der University of Utah School of Medicine und leitender Autor der Studie. „Wir fanden auch, dass, im Zebrafisch sowohl Wnt-signaling und Hypothalamus Neurogenese weiter bis ins Erwachsenenalter. Das Ziel dieser Studie war es, zu definieren, welche Rollen für Wnt-signaling in der Neurogenese.“

Der Wnt-Signalweg ist ein Netzwerk von Proteinen, überträgt Signale von der Zelloberfläche zur Erbsubstanz im Zellkern regulieren die expression der gene, und es ist bekannt, eine kritische Rolle in der Zell-zu-Zell-Kommunikation in beide Embryonen und Erwachsenen. In dieser Studie, Dorsky und seine Kollegen gezeigt, dass in Zebrafisch-Embryonen Wnt-signaling ist in Vorläuferzellen, die aktiv Multiplikation in den hypothalamus. Vorläuferzellen haben das Potenzial, sich zu teilen und differenzieren sich in eine Vielzahl spezialisierter Zelltypen. Dorsky und seine Kollegen fanden auch, dass Wnt-signaling ist weiterhin erforderlich für Hypothalamus Neurogenese während des gesamten Lebens.

Neuronale Vorläuferzellen entstehen aus neuronalen Stammzellen, und behalten die Fähigkeit zu entwickeln, in mehr spezialisierte Arten von Nervenzellen. Nach der embryo wird gebildet, einige neurale Stammzellen schlummern im Gehirn und Rückenmark, bis Sie aktiviert sind, dienen als Reparatur-system. Wenn Gewebe beschädigt ist oder der Tod Eintritt, Chemische Substanzen auslösen, diese neuronalen Stammzellen, um neuronale Vorläuferzellen, die Unterstützung bei der Gewebe-Wiederherstellung. Neue Forschung schlägt vor, dass andere neuronale Vorläuferzellen weiter zu machen, neue Nervenzellen im Gehirn unverletzt und trägt zur Plastizität des Gehirns in Reaktion auf Veränderungen in der Umwelt.

„Aus funktionaler Sicht, es ist noch nicht klar, warum die Fähigkeit, kontinuierlich zu produzieren hypothalamischen Nervenzellen ist wichtig, im Erwachsenen Zebrafisch“, sagt Dorsky. „Jedoch, in Erwachsenen Mäusen, Hypothalamus Neurogenese scheint eine wichtige Rolle in der regulation der Fütterung Verhalten aufgrund von Veränderungen der Umwelt.“

Dorsky und seine Kollegen entdeckt, dass die Rolle der Wnt-Signalweg unterscheidet sich zwischen Embryonen und Erwachsenen. In Zebrafisch-Embryonen die Aktivierung des Wnt-signaling ist notwendig für die proliferation von Vorläuferzellen Beitrag zum Wachstum von Gehirn-Strukturen. Jedoch, in späteren Phasen der Entwicklung, einschließlich Erwachsenenalter, Wnt-signaling, müssen aktiv sein, die für neuronale Vorläuferzellen zu Begehen, die zu Nervenzellen, aber dann muss gehemmt werden, dass diese Zellen zum Abschluss der differenzierungsprozess. Deutlich, Dorsky und seine Kollegen fanden auch, dass Mäuse zeigten ein ähnliches Muster der Wnt-Aktivität.

„Im Vergleich zu anderen Regionen des Gehirns, den hypothalamus, ist relativ unstudied als ein Modell der post-embryonalen Neurogenese“, sagt Dorsky. „Unsere Forschung stellt einen wesentlichen Beitrag auf dem Gebiet, weil es feststellt, die wirbeltiere hypothalamus als ein Modell des Wnt-regulierte neuronale Progenitorzellen Differenzierung, die verwendet werden können, um Aufschluss über die Plastizität des Erwachsenen Gehirns.“

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