華裔學者J. Neurosci：保持大腦干細胞供應的關鍵
脂肪和糖通常不被認為是健康的主食，但是最近科學家們發現，附帶有一種糖的生物脂肪，對于保持大腦的干細胞儲存，是必不可少的。
神經干細胞最初可以幫助大腦發育，然后使受損腦細胞重新填充到正常細胞更新，也重新填充到創傷或疾病，如頭部外傷或中風。
作為衰老過程的一部分，細胞數和活性會降低，但是美國喬治亞攝政大學喬治亞醫學院(MCG)的科學家們，正在研究神經干細胞通常是如何被維持的，長期目標是，不管衰老以及疾病，幫助干細胞的供應保持強勁。
相關研究結果發表在最近的《The Journal of Neuroscience》雜志，本文通訊作者是MCG神經學家于寬仁(Robert K. Yu)，于博士畢業于臺灣東海大學化學系，1967年獲得美國伊利諾大學生物及有機化學博士學位，1973年至1988年于美國耶魯大學任教，1980年獲東京大學榮譽醫學博士，1988年至2000年擔任維吉尼亞州立大學醫學院教授。現任喬治亞州醫學院分子醫學及遺傳學研究所所長及教授。他在神經學方面樹立了世界性的領導地位，并接連獲得無數獎項的肯定。1994年獲維吉尼亞州杰出科學獎，這個獎項被譽為“維州諾貝爾獎”，于博士是歷來首位獲得此殊榮的華裔。
于教授介紹，他們發現，在缺乏含脂質神經節苷脂GD3的糖的小鼠中，神經干細胞自我更新能力明顯受損。科學家們把精力集中在通常具有最大神經干細胞供應的腦區：在幾個中腦腔下方一個充滿腦脊液的區域，稱為室管膜下室，以及海馬體——學習和記憶的一個主要中心。
于教授說，神經干細胞膜上缺乏神經節苷脂GD3的小鼠，在整個生命過程中，在這些關鍵區域具有更小的細胞供應，并表現出失去希望的跡象，具有這樣一些行為，例如，當置于水中時不積極尋求干的地面。此外，小鼠參與嗅覺的腦區以及形成新記憶的部分海馬體的維護受損。這些變化，與衰老或疾病相關，當GD3恢復時，這些變化得以糾正。
本文第一作者、MCG博士后研究人員Jing Wang指出：“我們發現，在整個生命過程中，如果GD3缺失，這些神經干細胞就不能得以維持;即使在一個月大的小鼠當中，它們也大比例的減少。”事實上，通過一個月的生活，有大約60%的供應減少，6個月時——在小鼠當中已經是老年，只剩下少數神經干細胞。
科學家們指出，在健康的年輕小鼠中，GD3非常充足，但是它似乎隨著年齡增長而自然地減少。
2013年，于教授和Wang在《PNAS》發表的一項研究表明，GD3是小鼠神經干細胞中的主要神經節苷脂，在那里它與表皮生長因子受體相互作用，也被發現存在于細胞表面。GD3在生長因子信號中發揮重要的作用，反過來，又告訴神經干細胞增殖或死亡。
Wang說：“在正常情況下，生長因子可以使神經干細胞能夠產生更多的干細胞。這使我們更好地了解，在我們一生中，我們的神經干細胞群是如何被維持的。我們的長期目標是，利用內源性神經干細胞，修復大腦或脊髓損傷，所以我們需要學習它們是如何增殖的，如何讓它們保留在大腦里。”
這兩種想法都是樂觀的，有一天，操縱生長因子和含糖脂肪的水平，將使我們一生中具有更堅定的神經干細胞供應，雖然使這些物質進入大腦是一種挑戰。我們已經知道，至少在大鼠當中，鍛煉也可以有所幫助。
于教授說，神經干細胞能夠不斷地自我更新，至少在理論上是這樣。它們能夠維持自我的一個穩定供應，以分化為不同類型的腦細胞，這是它們最重要的性能。
接下來他們的研究計劃包括：檢測其他生長因子和神經節苷脂的作用。
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