原著
脊髓损伤修复
保护与再生
用于理解脊髓神经发生的新工具
悉尼大学Tailoi Chan-Ling团队
在脊髓神经发生过程中，顶板的骨形态发生蛋白（BMP）的背侧分泌作用于脊髓祖细胞，以维持和调节神经管中的干细胞池。BMP途径中的信号传导始于BMP-2，4，6或7配体与II型受体（BMPRII）的结合，导致BMP I型受体的募集和磷酸化。激活的BMPRI磷酸化特定的Smads（一个转录调节因子家族），介导BMP的下游信号效应，包括神经管背中央模式期间的细胞命运。
白血病抑制因子（LIF）是另一种高度多效性信号肽，属于白介素-6细胞因子家族。所有家族成员都激活信号转导子和转录激活子3（STAT3），这是一种影响神经干细胞增殖、谱系和迁移的转录因子。与它的同源受体LIF受体/CD118结合，招募另一种受体糖蛋白130（gp130）形成异二聚体。二聚化后，受体招募并激活Janine激酶（JAK）家族成员，进而磷酸化STAT并二聚化，然后转移到靶基因受转录调控的细胞核。
BMPRII和LIF暴露的影响往往是细微差别的，不一定适合体内实验。例如，BMP受体的预先激活对LIF反应性至关重要，并通过下游形成由p300桥接的STAT3-Smad1复合物来与LIF协同作用，以诱导GFAP表达。澳大利亚悉尼大学Tailoi Chan-Ling先前对人类脊髓神经前体培养物的体外研究表明，LIF和外源性BMP4协同促进星形胶质细胞谱系发育。在发育的大鼠前脑中，LIF通过JAK/STAT途径作用于桡神经胶质细胞，以促进对神经胶质谱系的作用，而BMP2信号下调相同的神经胶质限制性前体抗原A2B5/4D4，并促进神经元限制性前前体标记物的表达。因此，BMP/LIF对分化的影响可能是前体细胞类型和CNS区域依赖性的。
迄今为止，大多数研究BMPRII在神经系统发育中的作用的研究都使用了小鼠和大鼠模型，并且有充分证据表明，源自小鼠和人类模型的神经干细胞之间存在显著差异。除了中枢神经系统结构的广泛神经解剖学差异外，如果没有进一步的研究，这些发现也不能被认为适用于人类脊髓发育的研究。
澳大利亚悉尼大学Tailoi Chan-Ling的研究团队在发表于《中国神经再生研究（英文版）》2024年第2期的研究通过器官型神经球的形成，更准确地反映体外早期人类神经发育过程。其假设LIF治疗可以改变神经球的细胞结构，这是由于其已知的促迁移效应和与BMP配体和受体的协同信号传导。目前，尚未见描述BMPRII在发育中的人类胎儿脊髓中定位的研究。
Tailoi Chan-Ling等的研究首次在人类胎儿脊髓中分离出BMPRII+NPCs，并对其进行了定性。结果显示，LIF与高密度再聚集培养物协同作用，支持神经球的器官型重组，由表面BMPRII+ NPCs表征。实验提供的体外模型能够扩增10代以上的人类胎儿脊髓细胞数量。BMPRII在脊髓发育中的作用的研究主要依赖于小鼠和大鼠模型，通过推断得出人类发育的特性。实验中的体外模型为更好地理解神经发育途径提供了一种新的工具，包括BMP信号，以及脊髓损伤研究和药物治疗测试。
文章在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2024年2期发表。
扫描二维码或复制链接
阅读原文
https://www.sjzsyj.com.cn/CN/10.4103/1673-5374.373669
引用本文：Weible II MW, Lovelace MD, Mundell HD, Pang TWR, Chan-Ling T (2024) BMPRII+ neural precursor cells isolated and characterized from organotypic neurospheres: an in vitro model of human fetal spinal cord development. Neural Regen Res 19(2):447-457.
