胚胎干细胞分化为运动神经元的“处方”

　　[AD340X300]

    [生物通讯]研究人员朝着修复损坏神经元的目标迈出了重要的一步。一个研究小组成功将胚胎干细胞转化为神经元并移植入小鸡的脊髓中，新生神经元在小鸡脊髓中又分化为运动神经元。这一结果表明，只要给予正确的信号，干细胞就能够分化为你想要的神经元种类。

    当你摆动脚趾，或活动身体任何部位的肌肉时，脊髓中的运动神经元就通过长长的“触须”向你的肌肉发出命令。这些触须称为轴突，当身体受伤或患病时，轴突可能断裂。迄今为止，通过重新生长轴突的外延部分来治愈轴突断裂导致的瘫痪的努力在人体试验中一直未获成功，而在大鼠实验中只是降低了瘫痪程度而并没有达到完全治愈。然而，成熟神经元的可修改程度不如新生神经元，因而研究人员将注意力转移到胚胎干细胞，胚胎干细胞就好比一个空白细胞，可以分化改写为身体内任何类型的细胞。研究人员希望通过操作调控胚胎干细胞的分子产生能够在移植时分化为运动神经元的祖细胞。

    为此，一只由哥伦比亚大学的神经科学家Thomas Jessell领导的研究小组培养出只在某些运动神经元中产生绿色荧光蛋白（green fluorescent protein ，GFP)的小鼠品系。他们将小鼠胚胎培养到含有1000个细胞，然后浸泡在视黄酸（retinoic acid）中，视黄酸能够刺激干细胞分化为更接近于神经元祖细胞的中间体。接下来，研究人员又向视黄酸中加入少量名为sonic hedgehog的蛋白质，这种蛋白指引这些干细胞走上生长为脊髓神经元的路途。研究小组发现，20％到30％的胚胎干细胞都能够转化为发出绿色荧光的运动神经元祖细胞。有关研究结果发表在8月9日期的《细胞》杂志上。

    研究小组接下来分离出含有GFP的神经元祖细胞，将它们注入到消极胚胎的脊髓中，移植的神经元祖细胞在这里能够获得信号。3天后，绿色的神经元从脊髓中伸出触须，触须与肌肉接触。这表明，如果在生长发育期动物中以同样的方式处理，干细胞也能够分化为运动神经元。“现在，如果我们知道哪些是神经元正常发育所需的，我们不仅能够开出产生运动神经元的处方，而且可以开出其它任何类型神经元的处方。”Jessell说。

    这篇“令人难以置信的文章”称得上是一次飞跃，华盛顿大学圣路易斯医学院的神经学家John McDonald惊叹道。“这是证明胚胎衍生细胞可以‘做好事’，行为方式正确而且适当的一个重要实例。”既然研究人员们已经知道了这一点，他们下一步就可以研究如何将这些细胞移植到成熟一点的动物中，最终移植到脊髓受损的成年动物和人类中。

生物通摘译自SCIENCE NOW