活性氧分子,也被称为“自由基”,一般被认为是有害的。然而,一项新研究可能得出了相反结论:在小鼠身上,它们控制着细胞过程,这对大脑的适应能力很重要。
细胞氧化还原状态调节干细胞维持和激活之间的平衡。细胞内活性氧(ROS)水平的提高与增殖和细胞谱系特异性有关。与之相反,该研究显示在成年小鼠的海马体中,静止的神经前体细胞(NPCs)维持着最高的ROS水平(hiROS)。根据细胞ROS含量对NPC进行分类可确定其不同的功能状态,ROS含量的变化引发了细胞的后续状态转换,其中较低的ROS含量标志着增殖活性和分化。身体活动是成年海马神经发生的生理激活剂,它通过短暂的Nox2依赖性ROS激增使hiROS NPC进入增殖状态,在没有Nox2的情况下,基线神经发生不受影响,但活性诱导的增殖增加却消失了。这些结果提供了NPC功能状态的代谢分类,并描述了通过行为线索将细胞ROS的调节与成年NPC的激活联系起来的机制。
研究人员表示:“过多的氧化应激是不利的,它会导致神经损伤并触发衰老过程,然而自由基也有好的一面,我们大脑中的干细胞不仅能忍受如此高水平的自由基,而且还能正常发挥它们的功能,事实上,它们对大脑在整个生命过程中保持适应性以及以健康方式衰老非常重要。”