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近日，由瑞士日内瓦大学和洛桑大学的科学家组成的研究团队发现了细胞代谢在这一过程中的重要性，并在成年小鼠中重新激活了NSPC，成功增加了成年甚至老年小鼠大脑中新神经元的数量。这些发现为治疗神经退行性疾病带来了新的希望。目前，该研究成果已整理发表在《科学》杂志的子刊Science Advances。

现在，科学家们发现了线粒体如何参与调节成年大脑中NSPC的激活水平。其中，线粒体丙酮酸转运体（MPC）蛋白发挥了关键性的作用，它的活性影响着细胞可使用的代谢途径。MPC是线粒体代谢过程中的重要参与者，负责将丙酮酸输送到线粒体，将细胞糖酵解与线粒体三羧酸循环及氧化磷酸化联系起来。通过了解并区分活跃细胞和休眠细胞的代谢途径，科学家可以通过改变线粒体代谢来唤醒休眠的NSPC。

在本研究中，科学家们使用化学抑制剂或通过生成MPC1基因缺陷的小鼠来阻断神经干细胞中MPC的活性，以评估丙酮酸流入线粒体的中断是否会影响NSPC的维持、激活和分化。他们发现，静止的NSPC表达着高水平的MPC，并且需要丙酮酸流入线粒体以维持静止状态。尽管对MPC的抑制让三羧酸循环的中间产物大量减少，但这一过程通过增加细胞内的天门冬氨酸水平引发了NSPC的激活。MPC1基因条件性敲除的NSPC能够分化成为成熟的神经元，这表明它们具有高度的代谢灵活性，使得这些细胞能够根据可用底物的情况来调整它们的代谢。最后，科学家们在活体小鼠中证实，在条件性敲除MPC1基因后，小鼠大脑中NSPC被激活并引起神经生成的显著增加，即使在中老年小鼠中这一结果同样成立。

这项研究表明，代谢途径的重定向能够直接影响成年大脑神经干细胞的活动状态，从而影响新神经元的生成数量，这些发现突出了代谢对NSPC调控的重要性，并确定了线粒体丙酮酸转运控制NSPC静止和激活的重要途径。从长远来看，这些结果有望启发针对抑郁症或神经退行性疾病等疾病的潜在治疗手段的开发。

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参考资料：

[1] Petrelli, Francesco et al. “Mitochondrial pyruvate metabolism regulates the activation of quiescent adult neural stem cells.” Science advances vol. 9,9 (2023): eadd5220. doi:10.1126/sciadv.add5220

[2] How to generate new neurons in the brain，Retrieved March 25th, 2023, from https://www.unige.ch/communication/communiques/en/2023/comment-generer-de-nouveaux-neurones-dans-le-cerveau

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