神经发生

解剖学术语 NSC 的类型包括神经上皮细胞 (NEC)、放射状神经胶质细胞 (RGC)、基底祖细胞 (BP)、中间神经元前体细胞 (INP)、脑室下区星形胶质细胞和颗粒下区放射状星形胶质细胞等。

神经发生在胚胎发育期间最活跃，负责产生生物体的所有各种类型的神经元，但它会在各种生物体的整个成年生活中持续存在。 一旦出生，神经元就不会分裂（见有丝分裂），许多神经元会活到动物的一生。

在胚胎发育过程中，哺乳动物的中枢神经系统（CNS；大脑和脊髓）源自神经管，神经管包含稍后会产生神经元的神经干细胞。 然而，直到获得足够数量的 NSC 后，神经发生才会开始。 这些早期的干细胞被称为神经上皮细胞 (NEC)，但很快就会呈现出高度拉长的放射状形态，然后被称为放射状神经胶质细胞 (RGC)。 RGC 是哺乳动物中枢神经系统的主要干细胞，位于胚胎心室区，与神经管的中央充满液体的腔（心室系统）相邻。 在 RGC 增殖之后，神经发生涉及父 RGC 的最终细胞分裂，这会产生两种可能的结果之一。 首先，这可能会产生称为中间神经元前体 (INP) 的神经元祖细胞的一个子类，它将分裂一次或多次以产生神经元。 或者，可以直接产生子代神经元。 神经元不会通过轴突和树突的生长立即形成神经回路。 相反，新生神经元必须首先长距离迁移到它们的最终目的地，成熟并最终产生神经回路。 例如，诞生于脑室区的神经元呈放射状迁移至皮层板，神经元在此聚集形成大脑皮层。 因此，神经元的产生发生在特定的组织区室或由其亲本干细胞占据的“神经原性生态位”中。

神经发生的速率和产生的神经元类型（广义上，兴奋性或抑制性）主要由分子和遗传因素决定。 这些因素特别包括 Notch 信号通路，许多基因与 Notch 通路调控有关。 调节神经发生的基因和机制是全世界学术、制药和政府机构深入研究的主题。

产生所有中枢神经系统神经元所需的时间因哺乳动物而异，大脑神经发生并不总是在出生时完成。 例如，小鼠从大约胚胎日（受孕后日）（E）11 到 E17 经历皮质神经发生，并在大约 E19.5 出生。 雪貂出生于 E42，尽管它们的皮质神经发生期直到出生后几天才结束。 相比之下，人类的神经发生通常在妊娠周 (GW) 10 左右开始，在 GW 25 左右结束，出生约 GW 38-40。

随着哺乳动物大脑胚胎发育的展开，神经祖细胞和干细胞从增殖分裂转变为分化分裂。 这种进展导致填充皮质层的神经元和神经胶质细胞的产生。 表观遗传修饰在调节神经干细胞细胞分化中的基因表达中起着关键作用。 表观遗传修饰包括 DNA 胞嘧啶甲基化形成 5-甲基胞嘧啶和 5-甲基胞嘧啶去甲基化。 这些修饰对于发育中和成年哺乳动物大脑中的细胞命运决定至关重要。

DNA 胞嘧啶甲基化由 DNA 甲基转移酶 (DNMT) 催化。 甲基胞嘧啶去甲基化在几个阶段由进行氧化反应的 TET 酶（例如 5-甲基胞嘧啶到 5-羟甲基胞嘧啶）和 DNA 碱基切除修复 (BER) 途径的酶催化。

神经发生在某些哺乳动物中可能是一个复杂的过程。 例如，在啮齿动物中，中枢神经系统中的神经元来自三种类型的神经干细胞和祖细胞：神经上皮细胞、放射状胶质细胞和基底祖细胞，它们经历三个主要分裂：对称增殖分裂； 不对称的神经源性分裂； 和对称的神经源性分裂。 在所有三种细胞类型中，通过神经源性分裂的神经上皮细胞比那些通过增殖性分裂的神经上皮细胞具有更长的细胞周期，例如放射状神经胶质细胞和基底祖细胞。