中樞神經系統中，通常所指的神經膠質細胞，主要包括星形膠質細胞和少突膠質細胞兩類大膠質細胞。神經膠質細胞在大腦中具有非常重要的功能，包括支援與結構維持、營養供應、神經電訊號傳導與絕緣、維持離子平衡、參與神經修復、調節突觸功能，和血腦屏障維護等。雖然神經膠質細胞的概念在1858年由Rudolf Virchow首次提出，但是，長時間以來，神經膠質細胞的發育起源和命運決定的分子機制並不完全清楚。
2025年2月25日，復旦大學腦科學研究院楊振綱團隊以《NOTCH、ERK和SHH訊號通路控制大腦皮質膠質細胞和嗅球中間神經元的命運決定》（“NOTCH, ERK, and SHH signaling respectively control the fate determination of cortical glia and olfactory bulb interneurons”）為題在《美國國家科學院院刊》（PNAS）發表科研論文，比較系統的回答了上述問題，為全面理解大腦內各種細胞發育的基本規律增添了新的知識。這也有望為腦膠質瘤的不同亞型的診療提供一個新的視角。
該系統地闡述了多種訊號通路是如何協同調控神經膠質細胞的發育起始和隨後的命運決定。研究發現，在小鼠皮質發育過程中，放射狀膠質細胞（神經幹細胞）經歷從神經發生向膠質發生的正規化轉換：早期神經幹細胞透過不對稱分裂產生Neurog2+ 投射神經元前體細胞（PyN-IPCs），後期隨著ERK和SHH訊號通路的不斷增強，從而觸發了膠質發生的開關，由此神經幹細胞便不再產生PyN-IPC和神經元，而是開始產生了一種具有可以生成三種不同型別細胞的“三潛能前體細胞”（TRI-IPC）。
研究結果進一步顯示，當TRI-IPC產生之後，NOTCH-HES訊號通路首先決定了TRI-IPC分化為大腦皮質內的星形膠質細胞，隨後ERK-SHH協同促進了少突膠質細胞的命運決定，最後SHH-SMO-GLI訊號決定了TRI-IPC開始產生遷往嗅球的中間神經元。
該研究接著分析了國際人腦單細胞RNA測序資料庫，證實該機制在人類大腦皮質發育中的保守性，即調控哺乳動物大腦皮質膠質細胞產生和命運決定的基本規律和分子機制是一致的。
在文章審稿過程中，一位審稿人給了這樣的評論：“總的來說，這是一項非常全面的研究，它利用先進的方法，為不同通路之間的分子相互作用提供了機制上的深入理解。作者試圖在PNAS上寫一個有關神經發生和膠質發生的百科全書。”（“To sum up, this is a very comprehensive study that utilizes state of the art methods to provide mechanistic insight into molecular interactions between different pathways. The authors tried to write an ‘encyclopedia’ of gliogenesis and neurogenesis in a format of PNAS article. ”）
圖說：哺乳動物（人和小鼠）大腦皮質神經發生向膠質發生的轉化，以及星形膠質細胞，少突膠質細胞，嗅球中間神經元命運決定的細胞和分子機制模式圖
復旦大學腦科學研究院博士生高燕京和孫夢歌為文章的共同第一作者，其他作者包括：付統業、王子午、蔣欣、楊霖、郭梁曉藝、劉國平、田雨、楊飛鴻、李佳霖、李珍美玉、李曉甦、尤燕、丁超瓊、汪源、馬通、張壯志、許哲軍、陳彬、楊振綱等。合作單位包括四川大學和加州大學聖克魯茲分校。該研究得到科技創新2030-重大專案、國家自然科學基金，上海市科技重大專項和張江實驗室等資助。
論文連線：
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2416757122
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