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Sciscape新聞報導

[Nov 03, 2001]

生物:神經細胞分化的分子時鐘


編輯 daffodil 報導

神經細胞如何得知自己的分化途徑?藉由細胞內轉錄因子的表現,神經細 胞可以記憶其由前驅細胞分化出來的順序,從而明瞭自己下一步該往何處 去。

在二○○一年八月二十四日的細胞雜誌上,奧瑞崗州大學霍華休斯醫學研 究院Chris Q. Doe研究員的團隊發表了他們在果蠅神經前驅細胞,亦即 神經母細胞 (neuroblast) 中觀察到的現象:四種轉錄因子 Hunchback、Krüppel、Pdm及Caster在細胞中依先後順序短暫表現;由 神經母細胞分化出來的子神經細胞會記憶它「出生」時轉錄因子的表現狀 態,從而知曉自己的命運,據此分化為中間神經元、運動神經元或神經膠 質細胞等不同的腦細胞種類。

這四種轉錄因子的表現順序在腦部發育中扮演著關鍵性的角色:如果 Hunchback持續表現而不消失,則較晚分化出來的子神經細胞將遺忘自己 的本然面目,呈現早生之子神經細胞的模樣;反之,若Hunchback發生突 變而未表現,則早生之子神經細胞將消失不見。更值得注意的是:雖然腦 部神經細胞種類繁多,但是所有的神經細胞都是以相同的四種轉錄因子表 現狀態來記憶自身的出生順序。

揭開神經細胞分化的分子時鐘之謎後,生物學家將可經由調控神經細胞內 轉錄因子表現狀態來重新設定細胞命運;屆時,因腦部疾病而喪失的特定 神經細胞就可以「借腹生子」─ 藉改變周遭子神經細胞的命運來補充壞 死的神經細胞了!

原始論文:Isshiki, T., Pearson, B., Holbrook, S., and Doe, C. Q. Drosophila Neuroblasts Sequentially Express Transcription Factors which Specify the Temporal Identity of Their Neuronal Progeny. Cell 106: 511-521 (2001).

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