幹細胞具有獨特的能力，能夠不斷產生自己的副本，並產生具有更多專門功能的分化細胞。神經乾細胞（NSCs）在胚胎髮育期間負責構建大腦，生成中樞神經系統的所有細胞，包括神經元。令人驚訝的是，即使在大腦完全形成後，NSCs仍持續存在於某些腦區，並能在一生中製造新的神經元。

齒狀回（大腦顳葉海馬結構的一部分）中新產生的神經元（紅色）與細胞核（藍色）和未成熟神經元的標記物（綠色）。資料來源：Knobloch實驗室- UNIL

成年大腦的一些區域含有靜止的或休眠的神經乾細胞，它們有可能被重新激活以形成新的神經元。然而，人們對從靜止狀態到增殖的過渡仍然知之甚少。由日內瓦大學(UNIGE)和洛桑大學(UNIL)的科學家領導的一個團隊發現了細胞代謝在這一過程中的重要性，並確定瞭如何喚醒這些神經乾細胞並重新激活它們。生物學家們成功地增加了成年甚至老年小鼠大腦中新神經元的數量。這些結果對治療神經退行性疾病很有希望，將在《科學進展》雜誌上發現。

這種生物現像被稱為成人神經生成，對學習和記憶過程等特定功能非常重要。然而，在成人大腦中，這些幹細胞變得更加沉默或”休眠”，並降低了它們的更新和分化能力。因此，隨著年齡的增長，神經發生明顯減少。日內瓦大學理學院分子和細胞生物學系名譽教授讓-克勞德-馬蒂努（Jean-Claude Martinou）和生物和醫學系生物醫學科學副教授馬倫-克諾布洛赫（Marlen Knobloch）的實驗室發現了一種代謝機制，成年NSCs可以從其休眠狀態出現並變得活躍。

“我們發現線粒體–細胞內產生能量的細胞器–參與調節成年NSCs的激活水平，”UNIL的研究員Francesco Petrelli和Valentina Scan DELL a，這項研究的共同第一作者表示。線粒體丙酮酸轉運體（MPC）是Martinou教授小組11年前發現的一種蛋白質複合物，在這種調節中發揮著特殊作用。它的活性影響著細胞可以使用的代謝選擇。通過了解區分活躍細胞和休眠細胞的代謝途徑，科學家可以通過改變線粒體代謝來喚醒休眠細胞。

現在，生物學家已經通過使用化學抑製劑或通過生成Mpc1基因的突變小鼠來阻斷MPC的活性。利用這些藥理學和遺傳學方法，科學家們能夠激活休眠的NSCs，從而在成年甚至老年小鼠的大腦中產生新的神經元。通過這項研究工作表明，代謝途徑的重定向能夠直接影響成年NSCs的活動狀態，從而影響新神經元的生成數量，該研究的共同第一作者Knobloch教授總結說。

“這些結果為細胞代謝在調節神經發生方面的作用提供了新的啟示。從長遠來看，這些結果可能會帶來對抑鬱症或神經退行性疾病等疾病的潛在治療方案。”該研究的共同主要作者Jean-Claude Martinou總結道。