起源于神經(jīng)管上皮細(xì)胞的神經(jīng)干細(xì)胞（Neural stem cells，NSCs）具有自我更新、增值和分化的潛能，其行為受許多細(xì)胞因子/生長因子的調(diào)控。其中成纖維細(xì)胞生長因子（Fibroblast growth factors，FGFs），生長因子及其受體在發(fā)育期和成人的大腦中廣泛表達(dá)。當(dāng)FGF結(jié)合其受體時，激活的受體酪氨酸激酶（Receptor tyrosine kinase，RTK）激發(fā)了細(xì)胞內(nèi)磷酸化級聯(lián)，其中涉及到信號分子Ras、Raf和Erk，并且最終調(diào)控多種細(xì)胞事件。
本篇文章發(fā)表在Nature雜志上（DOI: 10.1038/srep32025）。文章中客觀的體視學(xué)數(shù)據(jù)，包括全景圖像獲取、免疫熒光染色定量分析、免疫組化染色定量分析、細(xì)胞計數(shù)等，應(yīng)用TissueGnostics公司的全景組織細(xì)胞定量技術(shù)進(jìn)行獲取及分析。
除了FGFs可以通過細(xì)胞內(nèi)Ras-Raf-Erk信號通路促進(jìn)NSC增殖為神經(jīng)元與分化為膠質(zhì)細(xì)胞之外，其他因子也可通過Raf-Erk信號通路調(diào)節(jié)NSC的增值與分化。鑒于NSC的增值會受到分化刺激的抑制，現(xiàn)階段認(rèn)為NSC的增值與分化、神經(jīng)元與星形膠質(zhì)細(xì)胞的現(xiàn)象互相沖突，而Raf-Erk信號通路如何觸發(fā)多種相反的NSC行為尚且未知。
研究者Yong-Hee及其團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，Raf-Erk通路在NSCs中的行為本質(zhì)是促進(jìn)神經(jīng)元分化，但同時以自分泌/旁分泌的方式引起NSC向星形膠質(zhì)細(xì)胞分化，通過這種方式參與大腦再生的過程。
以下為具體應(yīng)用介紹:
Figure1:高密度NSC中Raf-Erk信號激活誘導(dǎo)細(xì)胞增值并抑制神經(jīng)元分化
A-C：對培養(yǎng)0-4天的進(jìn)行計數(shù)
D-F：對培養(yǎng)0-4天的細(xì)胞中增值標(biāo)記Ki67以及M期pHH3陽性細(xì)胞進(jìn)行計數(shù)
G-I：對培養(yǎng)0-4天的神經(jīng)元標(biāo)記物TUJ1細(xì)胞進(jìn)行計數(shù)
J-L：用ca-Raf病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)的皮層NSC培養(yǎng)物進(jìn)行Erk通路活性檢測
Figure3：用ca-Raf分泌因子轉(zhuǎn)導(dǎo)的皮質(zhì)NSCs促進(jìn)細(xì)胞增殖和星形膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物表達(dá)。通過形態(tài)學(xué)對星形膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行定量分析，星形膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量/密度以及大小，對照組與非對照組具有顯著區(qū)別。
Figure4:將Raf-CM處理后的GFAP陽性細(xì)胞數(shù)量以及徑向神經(jīng)膠質(zhì)或成熟的NSC樣形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行分析表明，RCM誘導(dǎo)的GFAP +星形膠質(zhì)細(xì)胞類似于NSC而不是成熟的星形膠質(zhì)細(xì)胞。