首次证明每个脑细胞都有自我更新能力

　　

生物通报道：佛罗里达大学McKnight大脑研究中心研究人员在8月16日电子版《Development》一篇文章中谈到：人类普通大脑细胞拥有与干细胞一样的自我更新能力。此项研究首次证明了人类普通脑细胞具有分化为不同类型细胞的能力。

 

在小鼠体内，研究人员能够使来自癫痫症患者的脑部成熟细胞分化出新的脑组织。并且，能够在培养基中诱发人类脑细胞产生大量的新脑细胞。推测：一个细胞开始分化周期以后，理论上能够不停地复制，直到细胞总数达到10^＋16。

 

McKnight大脑研究中心常务董事Dennis Steindler 说：“理论上，我们可以由单个人类脑细胞获得足够的脑细胞，以替换患者脑部的所有细胞。这个单细胞将是一个全新的人类脑细胞资源库，有望治疗帕金森氏症、阿尔茨海莫氏症、中风等脑部疾病，也许在几个月之后我们就会得到用于人脑移植的足够材料。”

 

早在去年，研究人员即发表文章对体外培养的嗫齿类动物的干细胞样脑细胞复制神经发生（产生新的脑细胞）的过程进行了详细描述。最近研究结果进一步证实，人类普通脑细胞在细胞培养基中也可以产生不同类型的细胞。将取材于受过外科手术治疗的癫痫症患者脑部灰质（gray matter）区的细胞注入小鼠体内，这些人类脑细胞会在各部分脑区会有效结合在一起。

 

当这些供体细胞遇到培养皿中的生长媒介（growth agents）后，会产生功能与神经祖细胞（neural progenitor）类似的细胞（神经祖细胞发育过程比干细胞的略长，但是有干细胞的自我复制和分化能力，能分化为不同类型脑细胞的）。甚至当这些注入小鼠的癫痫病人脑细胞绕过任何生长刺激物时，它们也能从周围组织中获得信号以产生新神经元。

 

佛罗里达大学神经科学部研究生 Noah Walton说：“我们能够在培养皿中将这些普通的脑细胞转化为美丽的神经细胞，但是真正要解决的问题是怎样在大脑中将这些普通的脑细胞转化神经元，这将是一个长期艰苦的过程。我们发现在嗫齿类大脑中的一些成分能够将这些细胞转化为神经元。”

 

研究人员推测，小量现有的祖细胞可能起源于脑部灰质，也可能是由于新环境内供体细胞 “衰老生物钟”（aging clock）倒转从而获得祖细胞或干细胞功能。

 

斯坦福大学医学院神经生物学教授Ben Barres评论说：“研究证实小鼠大脑的相应组织可以引起细胞快速分化，并且这条理论对人类细胞也成立。这些细胞可以在动物模型中整合到组织中并且存活。现在需要解决的问题是，这些细胞在人类大脑中的任务是什么？它们能否长期存活并且修复回路？佛罗里达大学的研究工作向这些终极目的迈出了第一步。”

 

研究人员说，这些细胞除了能够修复或者替代受损脑组织外，大量复制有助于检测新药的安全性和有效性。对这些细胞的遗传修饰可以使其产生神经营养因子（neurotrophins ）物质帮助大脑存活。（生物通记者 子元）