借助威斯康星大学麦迪逊分校开发的工具，研究人员可以利用生物样本自然发出的光来更好地研究神经系统中干细胞的不同状态，这增加了他们研究干细胞衰老方式的机会。
威斯康辛大学麦迪逊分校团队将自发荧光(即自然光发射)与单细胞遗传物质测序相结合，研究神经干细胞的行为。自发荧光通常被认为是一种障碍，因为它可以掩盖研究人员用来追踪细胞内特定信号的发光标签。然而，在他们的新技术中，研究人员发现自发荧光的特征可用于研究干细胞的休眠状态，即静止状态。
他们最近在《细胞干细胞》杂志上发表了他们的发现。
“静止状态非常重要，因为退出静止状态是成人大脑中生成新生神经元的限速步骤。衰老和神经系统疾病限制了这种从静止状态的退出，因此我们非常需要研究不同细胞状态的成体神经干细胞，”该研究的资深作者、神经科学教授、威斯康辛大学麦迪逊分校成员Darcie Moore说。干细胞和再生医学中心。 “我们的目标是创建一种新工具，可以识别成体神经干细胞是否处于静止状态及其不同的亚状态(休眠或静止静止)，或者细胞是否被激活，进入细胞周期。”
Moore 与威斯康辛大学麦迪逊分校生物医学工程教授、莫格里奇研究所研究员、干细胞和再生医学中心成员梅丽莎·斯卡拉 (Melissa Skala)合作，梅丽莎·斯卡拉的实验室一直在开发荧光寿命成像来研究与单细胞相关的自发荧光特征。
当细胞从活跃状态转变为静止状态时，某些对新陈代谢重要的蛋白质的存在和丰度会发生变化。这些分子改变了光被吸收和发射回细胞的方式。通过关注细胞部分在静止状态下发生关键变化的光，研究人员确定了与目标细胞状态相匹配的光“特征”。
“细胞内的这些自然信号可以可靠地识别细胞功能和身份，”斯卡拉说。 “这就像大自然试图告诉我们生命的所有秘密。”
通过对他们研究的小鼠神经干细胞中的RNA(一种DNA的工作副本，用于产生使细胞中发生事情的蛋白质)进行测序，研究人员证实了细胞状态和光信号之间的匹配。
通过识别和解码这些自发荧光特征，摩尔和斯卡拉开发了一种工具，可以帮助研究成人神经系统疾病和衰老，但也有可能扩展到神经科学之外。他们已经开始与麦吉尔大学人类遗传学教授科林·克里斯特合作，研究肌肉干细胞中存在的独特自发荧光特征。
“既然我们发现这项研究不仅创造了一种工具，而且让我们对静止和激活的神经干细胞之间不同的细胞过程有了独特的见解，我更加强烈地认为，根据细胞的行为方式和行为方式来识别细胞他们表达了一种蛋白质将把研究从静态系统转向动态系统，”摩尔说。 “我们可以在不破坏它们的情况下研究这些细胞随时间变化的情况，同时观察这些功能指标如何变化，这是非常令人兴奋的。”
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