科學(xué)家實(shí)現(xiàn)人腦細(xì)胞在小鼠大腦中的無縫生長
人腦細(xì)胞植入鼠腦實(shí)驗(yàn)為治療神經(jīng)疾病帶來希望
研究人員發(fā)現(xiàn)，由實(shí)驗(yàn)室培育出的一種重要的人類腦細(xì)胞在被植入老鼠大腦后發(fā)育完全正常。這就為治療帕金森氏癥、癲癇乃至阿爾茨海默氏癥增添了希望，也為緩解慢性疼痛、痙攣等脊髓損傷并發(fā)癥創(chuàng)造了良機(jī)。
美國加利福尼亞大學(xué)舊金山分校“伊萊和埃戴絲·布羅德再生醫(yī)學(xué)與干細(xì)胞研究中心”主任、此項(xiàng)研究的主要撰稿人之一阿諾德·克里格斯坦說：“我們認(rèn)為這種細(xì)胞或許可以有針對(duì)性地治療多種神經(jīng)發(fā)育障礙和神經(jīng)退行性疾病。”
研究人員在5月2日一期的美國《細(xì)胞·干細(xì)胞》雜志上撰文稱，他們培育并移植了一種名為“內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起細(xì)胞”（MGE）的人類神經(jīng)祖細(xì)胞。這種人類細(xì)胞在鼠腦內(nèi)的發(fā)育狀況與在人腦內(nèi)類似。
克里格斯坦認(rèn)為，內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起細(xì)胞或許有助于更好地控制一些在特定神經(jīng)疾病中變得異常興奮的神經(jīng)回路。與其他一些能夠發(fā)育成多種細(xì)胞的神經(jīng)干細(xì)胞不同，大 多數(shù)內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起細(xì)胞只會(huì)發(fā)育成一種名為“中間神經(jīng)元”的細(xì)胞。中間神經(jīng)元能夠融入腦組織，發(fā)揮抑制性作用，使神經(jīng)回路的活動(dòng)趨于穩(wěn)定。
人類內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起細(xì)胞被移入一種不排斥人類組織的實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)后，能夠在實(shí)驗(yàn)鼠的前腦存活下來，與鼠類神經(jīng)細(xì)胞建立聯(lián)系，這樣就能融入鼠腦，并成長為不同亞型的中間神經(jīng)元。
克里格斯坦表示，上述發(fā)現(xiàn)能夠提供一種研究模型，用于研究那些存在中間神經(jīng)元功能障礙的人類疾病。他們的實(shí)驗(yàn)方法還可以用來培育大量人類內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起細(xì)胞，為未來可能開展的臨床試驗(yàn)提供充足的試驗(yàn)材料。
此前，由艾倫·巴斯鮑姆領(lǐng)導(dǎo)的加利福尼亞大學(xué)圣弗朗西斯科分校研究團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)把鼠類內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起細(xì)胞移入實(shí)驗(yàn)鼠的脊髓，以此來緩解神經(jīng)性疼痛。這種將同一原 理應(yīng)用于腦部以外器官的方法產(chǎn)生了不可思議的效果。現(xiàn)在，克里格斯坦及其同事正試圖將人類內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起細(xì)胞用于治療患有神經(jīng)性疼痛、痙攣、帕金森氏癥和 癲癇癥的實(shí)驗(yàn)鼠。
參與此次最新研究的加利福尼亞大學(xué)圣弗朗西斯科分校博士后研究人員科里·尼古拉斯說：“希望我們能夠把這些細(xì)胞植入神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)各種過度興奮的部位，期待這些細(xì)胞能夠有效地融入其中，發(fā)揮抑制性作用。”
對(duì)于有關(guān)人類內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起細(xì)胞的臨床和臨床前研究來說，有一項(xiàng)謎題和難題正擺在研究者面前———這種細(xì)胞在發(fā)育時(shí)保持了人類細(xì)胞的節(jié)奏，發(fā)育速度較慢，表 明其內(nèi)部帶有一臺(tái)“內(nèi)置生物鐘”。即使在發(fā)育速度較快的老鼠體內(nèi)，人類內(nèi)側(cè)神經(jīng)節(jié)隆起細(xì)胞仍然需要7到9個(gè)月時(shí)間才能發(fā)育成人類通常在出生前具有的那些不 同亞型的中間神經(jīng)元。
克里格斯坦說：“如果我們能夠撥快人類細(xì)胞的生物鐘，就能給各種應(yīng)用方法帶來很大希望。”
原文檢索：
Cory R. Nicholas, Jiadong Chen, Arnold R. Kriegstein et al. Functional Maturation of hPSC-Derived Forebrain Interneurons Requires an Extended Timeline and Mimics Human Neural Development. Cell Stem Cell, 2 May 2013; DOI: 10.1016/j.stem.2013.04.005
