在包括垂体和下丘脑在内的许多组织中发现干细胞已经提出了干细胞再生和治疗人类疾病的潜力。然而,知识的显着差距仍然存在于我们对调节这些干细胞向所需细胞类型的整个分子机制的理解中,从而限制了基础科学对人类疗法的转化性。本研究主题中的文章介绍了新的数据,并回顾了人类遗传研究,人体器官模型和小鼠模型的最新发现,以提高我们对下丘脑 - 垂体干细胞调节的理解。下丘脑的中位数是大脑和垂体之间的临界界面。除了神经元外,它还包含多种非神经细胞类型,包括少突胶质细胞前体和干细胞样B 2- tanycytes。在Clayton等人中。作者讨论了有关这些各种细胞类型及其调节机制的最新发现,包括饮食在tanycytes上的作用,以及未来的问题,这些问题仍然是我们继续了解中位数在神经内分泌系统中的核心作用。基因组测序技术的改善继续增加了与下丘脑 - 垂体疾病相关的遗传变异数量。功能研究随后可以证明基因调节干细胞分化为分化细胞的机制。Bando等人。Bando等人。在马丁内斯 - 马耶和佩雷斯·米兰(Perez-Millan)中,作者回顾了G偶联受体ProKR2中描述的患者的景观变化,这些患者最初被发现在Kallman综合征患者中引起下丘脑表型。最近PROKR2变体与垂体疾病有关,导致作者考虑在调节垂体激素细胞规范中的直接作用。作者回顾了最近描述与垂体疾病相关的新基因的病例,这些疾病需要功能研究以确定破坏激素产生的机制,包括可能参与垂体
摘要在小鼠下丘脑中探索了神经元和神经胶质细胞特异性蛋白(分别为14-3-2和5-100)的细胞定位,以追踪Celi谱系。TIIS研究。在成年人中,在室系室层中仅发现S100免疫反应性。相比之下,前区域的巨细胞神经元。发挥了强大的1432免疫反应性。在新生儿阶段(胎儿第17次第3天),14-3-2和S-100免疫性症状都同时在第三个心室的腹侧部分的同一细胞中同时发生。在下丘脑中迁移之前,可以将其中一些心室细胞的瞬时脱离可视化,直到产后第10天。在发育后的后期,它们分为分为单独的细胞,一种包含14-3-2和其他5-100的类型,例如神经元和神经胶质细胞。这些结果主张一个发育阶段,在该阶段,室内衬里的细胞是双重电势的,因此可能是干细胞或神经元和神经胶质谱系的作用的候选者。
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源自胚胎下丘脑和prethalamus的神经元亚型调节了许多基本的生理过程,但是控制其发育的基因调节网络仍然很熟悉。使用单细胞RNA和ATAC序列,我们分析了小鼠的下丘脑和原丘脑发育,从胚胎第11天到产后第8天,总共分析了660,000个细胞。此确定的关键转录和染色质动力学驱动区域化,神经发生和分化。这确定了多个不同的神经祖细胞种群,以及控制其空间和时间身份的基因调节网络,并将其末端分化为主要的神经元亚型。将这些结果与大规模基因组关联研究数据融为一体,我们确定了控制超氨甲藻下丘脑发育的转录因子的核心作用。反复出现的交叉调节关系,另一方面是乳房和超甲状腺下丘脑同一性的转录因子。在产后动物中,发现DLX1/2在下丘脑和prethalamus中严重破坏了GABA能神经元规格,从而导致丘脑神经元抑制,过敏性过敏,对寒冷和行为多活跃。通过确定控制主要下丘脑和丘脑神经元细胞类型的规范和区分的核心基因调节网络,本研究为未来的努力提供了路线图,旨在防止和治疗广泛的稳态和认知障碍。
P. Tristin Best,MSC,John C. Van Swieten,医学博士,博士,Lize Corrine Jiskoot,PhD,Dclinpsy,Ferin Moreno,MD,PhD,Raquel S´NOTZ-Valle,MD,MD,MD,PhD,PhD,Robert Laforce,Robert Laforce,Robert Laforce,Robert Laforce,Robert Laforce,Jr.医学博士Carmela Tartaglia,James B. Rowe,博士,医学博士Barbara Borroni,MD,MATTHIS SANOFZIK,MD,DANIELA GALIMBERTI,PHD,RIK VANDENBERI,RIK VANDENBERGE医学博士,Isabelle le ber,医学博士,博士,Pietro Tiraboschi,医学博士,医学博士,伊莎贝尔·桑塔纳,医学博士,博士,佛罗伦萨·帕斯奎尔,医学博士,医学博士,博士,约翰内斯·莱文,医学博士,马库斯·奥托,马库斯·奥托,医学博士路易丝·罗素(Louise Russell),博士,马丁娜·博科塔(Martina Bocchetta),博士,乔纳森·丹尼尔·罗勒(Jonathan Daniel Rohrer),MRCP,Gabriel A. Devennyi,PhD,Mallar Chakravarty,PhD,*和Simon Ducharme,MD,MD,*
肥胖症和 II 型糖尿病等代谢疾病以胰岛素抵抗为特征 1,2。下丘脑弓状核 (ARC) 内的细胞对于调节代谢至关重要,在代谢疾病进展过程中,它们会产生胰岛素抵抗 3–8,但这些机制尚不完全清楚。我们在此研究了一种特殊的硫酸软骨素蛋白聚糖细胞外基质(称为神经元周围网)的作用,它包围着 ARC 神经元。在代谢疾病中,ARC 的神经元周围网会增强和重塑,从而导致胰岛素抵抗和代谢功能障碍。通过酶促或小分子破坏肥胖小鼠的神经元周围网,可改善胰岛素进入大脑,逆转神经元胰岛素抵抗并增强代谢健康。我们的研究结果发现,ARC 细胞外基质重塑是驱动代谢疾病的基本机制。
下丘脑 - 垂体 - 肾上腺(HPA)轴在人体对压力的反应中起着关键作用,策划了糖皮质激素的释放。在慢性场景中,这些糖皮质激素有助于各种神经系统疾病,包括阿尔茨海默氏病(AD)和抑郁症。此摘要探讨了HPA轴失调将压力诱导的途径与AD发病机理和随后抑郁症联系起来的潜在机制。慢性应激会触发延长的HPA轴激活,从而导致皮质醇水平升高,从而导致海马萎缩,突触功能障碍和神经炎症,被公认为是AD的关键病理特征。这些改变会损害认知功能,并可能加剧淀粉样蛋白斑块形成和tau高磷酸化,AD的标志。同时,持续的皮质醇升高会影响前额叶皮层和边缘结构,导致抑郁症状。慢性应激,HPA轴失调和神经炎症之间的相互作用对于理解AD和抑郁症的合并症至关重要。揭示这些机制提供了旨在调节HPA轴并减少压力引起的神经变性的潜在治疗靶标的见解,为管理AD和抑郁症提供了双重好处。进一步的研究对于阐明精确的分子途径和制定有效的干预措施至关重要,以减轻慢性应激对脑健康的影响。
为了确保孕产妇行为的无限制表达,需要最小化皮质激素释放因子(CRF)系统的活性。CRF结合蛋白(CRF-BP)可能对这种适应至关重要,因为它的主要功能是隔离可自由获得的CRF和尿素素1,从而抑制CRF受体(CRF-R)信号传导。到目前为止,几乎没有研究CRF-BP在母体大脑中的作用,并且在减少应力轴激活中的潜在作用尚不清楚。我们研究了下丘脑的室室核(PVN)内CRF-BP和CRF-R的基因表达。在泌乳大鼠中,与处女大鼠相比,PVOCOLULUR PVN中的CRH-BP表达明显更高,而PVN中的CRH-R1表达明显更低。急性CRF-BP在PVN中抑制CRF(6-33)在大坝中无应力的条件下增加了基底等离子体皮质酮的浓度。此外,虽然急性对CRF的急性内部输注增加了处女大鼠的皮质酮分泌,但它在媒介物(ver)中耐药的哺乳动物大鼠的效果无效,可能是由于CRF-BP的缓冲作用。的确,使用CRF的预处理(6-33)恢复了对泌乳大鼠中CRF的皮质酮反应,强调了CRF-BP在维持泌乳中衰减应激反应性中的关键作用。据我们所知,这是将下丘脑CRF-BP活性与下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴调节中的第一项研究。最后,慢性PVN抑制CRF-BP强烈降低了母体侵略,对母体动机和护理产生了适度的影响。在行为方面,在非压力条件下,PVN的急性CRF-BP抑制了毯子护理60分钟,在输注后90分钟舔/修饰与工具处理的大鼠相比,舔/润滑,同时增加了对入侵者的产妇侵略性。综上所述,在产后期间,CRF-BP在PVN中的完整活性对于应力轴的降低反应性以及适当的母体行为的全部表达至关重要。
下丘脑室室核(PVN)受到周围周围核区(PNZ)的γ-氨基丁酸(GABA)的强烈抑制。由于谷氨酸会介导快速兴奋性传播,并且是GABA合成的底物,因此我们测试了其动态增强GABA抑制的能力。在雄性小鼠的PVN切片中,在离子型胶质胶质受体阻滞期间应用浴谷氨酸会增加PNZ诱发的抑制性突触后电流(EIPSC),而不会影响GABA-A受体AGO,而不会影响GABA-A的抑制作用,而不会影响GABA-A的抑制作用 - 含有或单向电流或单次通道的电导率,暗示了预设机械的机械。与这种解释一致,在GABA-A受体的药理饱和过程中,浴谷氨酸无法加强IPSC。突触前分析表明,谷氨酸不影响配对脉冲比,峰值EIPSC变异性,GABA囊泡回收速度或易于释放的池(RRP)大小。值得注意的是,谷氨酸 - GABA强化(GGS)不受代谢型谷氨酸受体阻断的影响,并在标准化到基线幅度时对外部Ca 2+分级。ggs是通过泛但非胶质胶质抑制谷氨酸摄取和抑制谷氨酸脱羧酶(GAD)(GAD)预防的,这表明通过神经兴奋性氨基酸转运蛋白3(EAAT3)(EAAT3)和糖脂转化的谷氨酸转化,表明对谷氨酸摄取的依赖。EAAT3免疫反应性强烈定位于推定的PVN GABA末端。高浴K +还诱导了GGS,这是通过谷氨酸囊泡耗竭预防的,这表明突触谷氨酸释放会增强PVN GABA的抑制作用。ggs抑制了PVN细胞燃料,表明其功能性明显。总的来说,PVN GGS通过与突触释放的谷氨酸合成的GABA合成的囊泡的明显“过度填充”来缓冲神经元激发。我们认为GGS可以防止持续的PVN激发和兴奋性毒性,同时有可能有助于应激适应和习惯。