盡管過去十年對NSC靜止?fàn)顟B(tài)的生物學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行了深入研究，揭示了包括代謝和蛋白質(zhì)組在內(nèi)的細(xì)胞生物學(xué)節(jié)點(diǎn)的廣泛重構(gòu)，但這些探索仍然受到現(xiàn)有技術(shù)的限制。現(xiàn)有的技術(shù)難以有效鑒定、分離或生成qNSCs和aNSCs，這阻礙了對NSC靜止?fàn)顟B(tài)更深入的理解。因此，開發(fā)新的工具(http://www.weberwork.com/sell/l_5/)和方法以更全面地探索NSC的靜止?fàn)顟B(tài)顯得尤為迫切。

 

近日，美國威斯康星大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在Cell Stem Cell雜志上發(fā)表了一項(xiàng)重要研究，題為“Autofluorescence is a biomarker of neural stem cell activation state”。該研究突破性地開發(fā)了一種非破壞性、活細(xì)胞和無標(biāo)記的方法，利用自身熒光成像技術(shù)來區(qū)分靜止和激活的神經(jīng)干細(xì)胞。

 

神經(jīng)干細(xì)胞必須退出靜止?fàn)顟B(tài)才能產(chǎn)生神經(jīng)元，然而，這一過程的細(xì)節(jié)一直受到當(dāng)前技術(shù)限制的影響。盡管已有研究證明了自體熒光的熒光壽命成像（FLIM）在其他細(xì)胞類型狀態(tài)和行為變化研究中的潛力，但確定不同條件下改變NAD(P)H和FAD熒光壽命的精確分子機(jī)制仍具有挑戰(zhàn)性。研究者們因此探索了是否可以通過特定自熒光信號的壽命和強(qiáng)度成像（這里稱為光學(xué)細(xì)胞狀態(tài)成像的組合）來研究NSC的細(xì)胞狀態(tài)。

 

在這項(xiàng)研究中，研究者們發(fā)現(xiàn)，靜止態(tài)和激活態(tài)的神經(jīng)干細(xì)胞具有獨(dú)特的自身熒光特性。具體來說，靜止態(tài)的NSCs顯示出一種獨(dú)特的自身熒光模式，這些熒光主要定位于溶酶體，可以作為NSC靜止?fàn)顟B(tài)的一個分級標(biāo)記物，能夠在單細(xì)胞分辨率下預(yù)測細(xì)胞的行為。

 

通過結(jié)合自身熒光成像與單細(xì)胞RNA測序技術(shù)，研究者們進(jìn)一步揭示了與深度靜止和NSC快速激活相關(guān)的轉(zhuǎn)錄特征。這些發(fā)現(xiàn)不僅為我們提供了一種跟蹤小鼠NSC激活狀態(tài)的新方法，而且擴(kuò)大了我們對成人神經(jīng)發(fā)生的理解。

 

總的來說，這項(xiàng)研究描述了一種全新的、非破壞性的、活細(xì)胞、無標(biāo)記的工具，用于研究神經(jīng)干細(xì)胞的靜止?fàn)顟B(tài)。這一工具的應(yīng)用有望推動我們對其他類型干細(xì)胞以及神經(jīng)干細(xì)胞不同細(xì)胞行為轉(zhuǎn)變的深入研究。研究者們發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)干細(xì)胞的自身熒光，特別是PAF強(qiáng)度，能夠在無需任何外源標(biāo)記的情況下預(yù)測神經(jīng)干細(xì)胞的激活狀態(tài)。最后，通過與單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)的配對研究，研究者們確定了與神經(jīng)干細(xì)胞快速激活和深度靜止相關(guān)的分子機(jī)制。

 

然而，盡管這項(xiàng)研究將神經(jīng)干細(xì)胞的自身熒光成像作為追蹤復(fù)雜細(xì)胞行為的有力工具，但在某些方面仍然存在限制。因此，對于過去使用該技術(shù)預(yù)測神經(jīng)干細(xì)胞激活狀態(tài)的研究結(jié)果，我們?nèi)孕柚?jǐn)慎解讀其確切的生物學(xué)意義。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和研究的深入，相信我們能夠更全面地理解神經(jīng)干細(xì)胞的生物學(xué)特性，為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展提供新的視角和思路。