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.2016年3月1日；143(5):741-53.
doi:10.1242/dev.122796。

脊椎动物再生神经发生的比较

亚历山德罗·阿卢尼 1, 劳雷·巴利·库夫 2
附属公司
审查

脊椎动物再生神经发生的比较

亚历山德罗·阿卢尼等。 开发. .

摘要

在迄今为止研究的所有脊椎动物物种中，成年中枢神经系统都含有维持组成性神经发生的神经干细胞，以及在病变情况下可以被唤醒的潜在神经祖细胞。尽管有这一共同主题，但许多物种在招募构成祖细胞、唤醒潜在祖细胞或增强或偏向神经祖细胞命运以实现成功的神经元修复方面的能力存在显著差异。本综述总结了不同脊椎动物物种在生理和修复条件下成年神经干细胞的基本分子和细胞特性的惊人相似性。它还强调了整个进化过程中修复过程的差异，以及非哺乳动物模型的研究如何能够深入了解脊椎动物之间共享的基本神经干细胞特性和刺激线索，以及随后在哺乳动物修复条件下流产的神经原性事件。

关键词：病变；神经干细胞；神经发生；维修；斑马鱼。

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相互竞争的利益

作者声明没有竞争或财务利益。

数字

图1。
图1。
用作神经元再生模型的动物分类单元的系统发生树。成人神经原生态位的位置（包含构成性活跃的神经前体细胞（红色））和潜在神经前体（蓝色）的存在在大脑的矢状切面示意图上显示（左侧）。组成性神经发生在稳态条件下在成人大脑中产生神经元，而潜在的祖细胞在损伤时被激活，产生神经元和/或胶质细胞。该表总结了在本综述中讨论的不同中枢神经系统区域中存在（+）、证明不存在（−）或缺乏（？）构成性神经元祖细胞、潜在神经祖细胞和修复性神经发生的实验数据。F、 前脑；M、 中脑；Sc，脊髓；R、 视网膜。
图2。
图2。
来自生态位祖细胞的神经修复。在啮齿动物室管膜下区（SEZ），神经胶质细胞产生神经母细胞，这些神经母细胞沿着吻侧迁移流迁移到嗅球（OB）中，生成独特类型的中间神经元（左侧，蓝色箭头）。中风损伤（红色轮廓）导致纹状体中的局部细胞死亡和内源性神经前体细胞的增殖，这些细胞从SEZ迁移到纹状体以引起再生（右侧，红色箭头）。这种迁移是以神经母细胞从特区向OB的正常迁移为代价的。在啮齿类动物齿状回（DG）中，放射状神经胶质细胞产生转运扩增祖细胞，称为神经母细胞，产生神经元（左图）。这些新生神经元迁移到颗粒细胞层（蓝色箭头）。缺血（中央面板，红色轮廓）导致锥体神经元变性。缺血后，内源性祖细胞增殖，随后迁移以再生新的神经元（右图，红色箭头）。成年斑马鱼大脑皮层的脑室区主要由放射状胶质细胞组成，它们充当自我更新和多能干祖细胞（左图）。此外，非胶质细胞循环神经母细胞沿心室混合。放射状胶质细胞和成神经细胞一起生成大脑皮层神经元（左侧，蓝色箭头）。斑马鱼成年大脑皮层的反应性神经发生主要是通过使用刺伤造成的机械损伤诱导的，刺伤造成端脑实质的局限性损伤，而不会损伤心室衬里（中央面板，红色轮廓）。作为回应，神经母细胞和放射状神经胶质细胞增加增殖，产生神经元来补偿神经元的损失（右图，分别为红色和绿色箭头）。在两栖类视网膜中，睫状体边缘区（CMZ）持续生成所有神经元亚型（左侧，蓝色箭头）。发生广泛病变时十、热带（中央面板，红色轮廓），激活CMZ以引发再生（右侧面板，红色箭头）。在啮齿动物和斑马鱼的示意图中，只描绘了左半球。
图3。
图3。
潜在祖细胞的神经修复。在斑马鱼视网膜中，位于睫状缘区（CMZ）的视网膜干细胞会依次生成新的视网膜神经元。在稳态条件下，Müller胶质细胞（MG）只产生杆前体，产生杆感光细胞（左面板，绿色和蓝色箭头）。损伤后（中央面板，红色轮廓），MG重新进入细胞周期，不对称分裂一次，生成神经原簇，继续产生所有缺失的神经元（右侧面板，绿色箭头）。在啮齿类动物纹状体中，星形胶质细胞不是神经原性的（左图）。中风后（中央面板，红色轮廓），一些纹状体星形胶质细胞生成神经母细胞，产生数量有限的新神经元（右侧面板，绿色箭头）。在稳态条件下，蝾螈中脑的室管膜神经细胞处于静止状态（左图）。脑室内选择性注射的选择性神经毒素可选择性清除中脑多巴胺能神经元（中央面板，红色轮廓），诱导室管膜神经细胞增殖，产生新的多巴胺能神经细胞（右侧面板，绿色箭头）。斑马鱼脊髓中的室管膜神经细胞自我更新，并产生少突胶质细胞（左图，红色箭头）。损伤后（中央面板，红色轮廓），这些细胞分裂、迁移并产生新的运动神经元（右侧面板，绿色箭头）。
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