科学家发现调控神经干细胞发育的基因

　　

    研究人员发现一种同癌症相关的基因是神经干细胞增殖的关键性调控因子，这种基因叫PTEN；了解PTEN促进神经干细胞发育的机制将有助于利用干细胞治疗神经系统疾病。Howard Hughes医学研究所的研究人员Hong Wu和加州大学洛杉矶分校医学院的合作者们在2001年11月1日出版的《科学》杂志在线版上报告了PTEN的调控功能。

    根据Wu的研究，PTEN是丢失频率第二高的肿瘤抑制基因，能引起多种人类的癌症，包括脑癌、乳腺癌、前列腺癌和子宫癌。Wu说，有证据表明PTEN基因编码的蛋白在神经系统的发育过程中占有一席之地。她说：“我们知道PTEN基因丢失或者变异的人通常会表现为巨头畸形或者不正常的大脑袋。”

    在人和小鼠的发育过程中，PTEN基因是在中枢神经系统中表达的，但是还从没有人仔细研究过PTEN在神经系统中的作用。敲除小鼠的PTEN基因会造成小鼠胚胎的早死，甚至在出现明显的脑发育之前小鼠就死去了。因此，Wu和她的同事通过遗传手段对小鼠进行操作，在妊娠后期将PTEN基因敲除。研究人员发现，在小鼠胚胎中敲除PTEN基因后似乎过度激活了一条调节脑细胞增殖和死亡的信号通路。Wu说，这是PTEN蛋白调控动物细胞大小的第一个证据。

    Wu和她的同事还使用“神经球”培养来自正常小鼠和变异小鼠大脑的干细胞，以观察干细胞发育的细节。“神经球”是脑细胞的小集合，其中包括干细胞和不同发育阶段的干细胞后代。通过施加生长因子，来自大脑不同区域的细胞群落被诱导增殖并分化。Wu说：“我们发现变异的细胞群落比正常的增殖更快。同样，在体内实验中，我们发现变异的细胞同正常细胞一样能够分化出正常的神经元细胞、星形胶质细胞和少突神经胶质细胞。我们认为这些实验证明PTEN蛋白是神经干细胞发育的主要调控者，它负责细胞增殖周期和细胞的程序化衰亡。”但是Wu强调，这还只是个开始。她说：“这项研究揭示的信号通路很可能影响将来的临床研究。”她还说，关于PTEN在神经干细胞发育中的调控作用的发现有助于更好地了解那些能够消除PTEN作用的变异是如何在癌症中引发细胞的无限增殖的。

    Wu和她的同事打算在后续的研究中观测PTEN是否是触发正常的干细胞进入细胞周期并增殖的开关。他们还打算仔细分析在成年动物中PTEN的敲除是如何触发癌症的。这些知识可以通过防止PTEN介导的通路的过度激活，来对癌症患者进行药物治疗。（新生命 ）