神經退行性疾病的新希望：喚醒“沉睡”的神經干細胞

　　神經干細胞具有自我更新能力，且能分化為更加特化的細胞。在胚胎發育期間，神經干細胞負責構建大腦并生成中樞神經系統的所有細胞，包括神經元。然而，令人驚訝的是，在大腦完全形成后，神經干細胞仍然存在于腦部的某些區域，并且可以在整個生命進程中制造新的神經元。這種稱為成年神經發生的生物學現象對于特定的功能，如學習和記憶過程，非常重要。然而，在成年人大腦中，這些干細胞變得沉默或“休眠”，減弱了更新和分化能力。因此，神經發生能力隨著年齡的增長而顯著減少。“激活”這些“沉睡”的神經干細胞重新形成新的神經元，有望用于神經退行性疾病的治療。

　　近日，來自日內瓦大學和洛桑大學的研究團隊在Science Advances發表了題為“Mitochondrial pyruvate metabolism regulates the activation ofquiescent adult neural stem cells”的研究成果。在這項研究中，科學家們通過研究細胞代謝的機制，發現了一種方法，可以讓休眠的神經干細胞重新活躍起來。

圖1 研究成果（圖源：[1]）

　　研究發現，線粒體是細胞內能量生產的細胞器，參與調節成年神經干細胞的活化水平。其中，線粒體丙酮酸轉運蛋白（MPC）對該調節起到了特殊作用。MPC的活性能夠影響細胞可以使用的代謝途徑。通過了解活躍細胞和休眠細胞之間的代謝途徑的差異，科學家們通過修改線粒體代謝途徑來喚醒沉睡的神經干細胞：通過使用化學抑制劑或產生Mpc1基因突變來阻止MPC活性，從而激活休眠狀態的神經干細胞。利用這些藥物和基因方法，科學家們成功激活小鼠休眠的神經干細胞，從而在成年和老年小鼠的大腦中生成了新的神經元。

　　隨著人類壽命的延長，老年人的神經退行性疾病問題日益突出。此外，長時間的壓力、抑郁等因素也會影響人類神經系統的正常發育和健康，而新的神經元的生成可以在一定程度上緩解這些問題。本研究的創新點在于發現了調控成年神經干細胞激活的線粒體代謝機制。研究表明，線粒體內的代謝途徑可以影響成年神經干細胞的活性。通過阻斷線粒體內的特定代謝通路，可以成功地喚醒休眠狀態的神經干細胞。此外，研究發現了調控神經元生成的新途徑，調整細胞代謝途徑可以直接影響成年神經干細胞的活性和生成新神經元的數量。

　　此項結論具有潛在臨床意義。研究結果表明，通過調節線粒體代謝途徑，可以喚醒休眠狀態的神經干細胞，從而刺激大鼠腦中新神經元的生成。線粒體內的丙酮酸途徑在成年神經干細胞活性中發揮著關鍵作用，進一步擴展了我們對神經元生成機制的了解。這一發現為今后的神經疾病研究提供了新的方向，也有望促進新藥的研發。這一研究為將來進一步探究神經系統代謝和功能之間的關系，為神經退行性疾病治療提供了新的思路和創新。