东京医科大发现海马发育新机制

东京医科大学(校长:宫泽启介/位于东京都新宿区)组织与神经解剖学领域的篠原广志讲师与髙桥宗春主任教授,在负责记忆与学习的大脑中枢——海马体——的形成过程中,全球首次发现了一类此前未被认知的“先驱型”神经前体细胞群。海马体是记忆与学习不可或缺的脑区,其形成机制的解析对于阐明发育障碍、认知症、精神分裂症、癫痫等精神神经疾病的成因具有重要意义。

本研究通过篠原讲师经过多年反复试验所建立的“子宫内电穿孔法”,将基因直接导入小鼠胚胎海马体,并对在胚胎第12.5天这一极早期发育阶段标记的细胞进行了追踪。虽然海马体的基因导入在全球范围内一直被视为技术难题,但研究团队通过逐一精细验证各项条件,最终成功确立了稳定的操作方法。借助该技术,团队发现了一类与以往已知的神经干细胞行为不同的细胞群体(即先驱型细胞群)。这类细胞群相较于常规神经干细胞,能更快地分化为成熟神经细胞(颗粒细胞),并发挥构筑海马体基本结构的“基石”作用。

这一发现不仅揭示了海马齿状回形成机制的一部分,所建立的技术平台也为海马发育研究的进一步拓展打开了新的大门。预计这些成果未来将有助于开发针对发育障碍和阿尔茨海默病等疾病的新型诊断与治疗方法。

本研究已于2025年11月6日发表于国际神经科学专业期刊《Cellular and Molecular Neurobiology》。

【本研究的关键成果】

突破技术瓶颈:历经多年反复探索,实现了世界罕见的高精度、稳定海马齿状回基因导入(子宫内电穿孔法)。结合基因改造小鼠,进一步建立了独特的“双重可视化系统”,可在同一胚胎内同步追踪不同细胞群体的发育命运。

发现构筑海马“基石”的细胞:在胚胎第12.5天的极早期发育阶段,全球首次鉴定出奠定未来海马结构的先驱型细胞群体。

揭示两类细胞协同构建海马:证实存在功能分工不同的两类细胞群体——一类为快速分化的先驱型细胞群(约61%最终形成神经细胞),另一类为后期出现并终身维持神经干细胞特性的细胞群(仅约23%分化为神经细胞),二者协同参与海马结构的构建。

为发育障碍研究开辟新路径:通过靶向海马形成的早期阶段,为阐明自闭症谱系障碍、精神分裂症等与海马发育异常相关疾病的病因提供了全新研究方向。