美用干細胞培育成腦細胞 相互間能精確聯(lián)接
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| 據(jù)《每日科學》報道，美國科學家日前在動物大腦內(nèi)植入由胚胎干細胞培育的神經(jīng)細胞后發(fā)現(xiàn)，它竟然能夠與其原來的神經(jīng)細胞進行成功聯(lián)接整合。此研究成果已經(jīng)發(fā)表在1月20日出版的《神經(jīng)科學雜志》（The Journal of Neuroscience）上。 健康大腦細胞之間的聯(lián)接是穩(wěn)定和精確的，這樣才能確保動物正常行為的進行。這一新發(fā)現(xiàn)首次表明，干細胞不僅可以培育成為特定的腦細胞，而且這些由干細胞培育出來的腦細胞還能精確地進行聯(lián)接。 由斯坦福大學醫(yī)學院(Stanford Medical School)的詹姆斯·魏曼（James Weimann）博士領導的這支神經(jīng)科學家組成的小組，在這項研究中將目光集中在大腦皮層內(nèi)傳送信息的細胞上，其中一些細胞負責對肌肉的控制。患有脊髓損傷和肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）的動物個體將會導致這些腦細胞損傷或者丟失。魏曼表示：“實驗證實，這些由干細胞培育出來的腦細胞能夠長出聯(lián)連大腦皮層和脊髓的神經(jīng)纖維。” 為了讓新細胞能夠成功在大腦里面進行聯(lián)接，研究人員首先必須將非專業(yè)化的干細胞培育成大腦皮層的特定細胞。他們將胚胎干細胞放在培養(yǎng)皿中進行培育，直到這些細胞顯示出與成熟的神經(jīng)細胞相同的許多特征。然后研究人員將培育出來的神經(jīng)細胞移植到新生小鼠的大腦中，具體而言，是將神經(jīng)細胞移植到大腦皮層負責視覺、觸覺和運動的區(qū)域中。 直到現(xiàn)在，如何使這些移植細胞進行正確的聯(lián)接，一直是神經(jīng)系統(tǒng)移植治療中的一個根本性的問題。在這種情況下，首先要保證將這些細胞移植到恰當?shù)牡胤剑@樣這些細胞在成熟后才能在適當?shù)拇竽X結(jié)構(gòu)內(nèi)進行聯(lián)接。比如，正確移植到視覺皮層的細胞通常會聯(lián)接到大腦深處的上丘和腦橋位置，而不會聯(lián)接到脊髓里。而移植到腦皮層運動區(qū)的細胞會跟脊髓進行聯(lián)接而不是上丘和腦橋。 雖然沒有參與這項研究，但是干細胞生物學領域?qū)＜荫R亨德拉（Mahendra Rao）對研究成果進行了肯定，他表示：“該研究證實了移植的腦細胞可以在年幼動物中進行聯(lián)接。”研究人員還將用于培訓可移植細胞的兩種方法進行了比對，但是僅有其中一種方法達到了預期的效果。馬亨德拉說：“研究人員獲得了一種如何培育出合適移植腦細胞的方法，這為讓這些細胞發(fā)揮實際應用邁出了一大步。 目前研究人員正在成年小鼠身上進行試驗，以探討成年小鼠大腦內(nèi)植入由胚胎干細胞培育的神經(jīng)細胞，是否也會與其原來的神經(jīng)細胞進行成功聯(lián)接，如果取得肯定的效果，將會進一步在人腦內(nèi)進行試驗。魏曼以及他的同事們也希望弄清楚這些移植的細胞是如何“知道”采取正確的方法進行聯(lián)接的，以及這些聯(lián)接是否會產(chǎn)生正確的行為，比如引起視覺和運動方面的相關反應。 該研究得到美國國家神經(jīng)疾病與中風研究所（National Institute of Neurological Disorders and Stroke）和羅馬里德脊髓損傷研究基金（Roman Reed Spinal Cord Injury Research Fund）以及加州再生醫(yī)學研究所（California Institute for Regenerative Medicine）的支持。 |
