在一項(xiàng)新的研究中，來自加拿大多倫多大學(xué)、多倫多西奈山醫(yī)院和英國劍橋大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種控制神經(jīng)干細(xì)胞命運(yùn)的新方法，這讓人們更接近于解開受傷或中風(fēng)后如何修復(fù)大腦的謎題。相關(guān)研究結(jié)果于2022年5月23日發(fā)表在Nature Communications期刊上，論文標(biāo)題為“Signal requirement for cortical potential of transplantable human neuroepithelial stem cells”。
這些研究結(jié)果概述了一組小分子，能夠保持兩大類神經(jīng)干細(xì)胞不失去分化為哺乳動(dòng)物大腦皮層關(guān)鍵組成部分的能力，而大腦皮層是大腦中控制語言和信息處理的部分。
論文共同通訊作者、多倫多大學(xué)醫(yī)學(xué)院婦產(chǎn)科教授Andras Nagy說，“這一發(fā)現(xiàn)是我們實(shí)驗(yàn)室近年來開發(fā)的平臺(tái)技術(shù)的一個(gè)激動(dòng)人心的延伸，它使細(xì)胞治療安全并普遍使用現(xiàn)成的產(chǎn)品來治療退行性疾病。”
γ-氨基丁酸（GABA）能神經(jīng)元和谷氨酸能神經(jīng)元是哺乳動(dòng)物前腦或大腦皮層的兩個(gè)主要神經(jīng)元亞型。這兩類神經(jīng)元都是由稱為神經(jīng)上皮干細(xì)胞（neuroepithelial stem cell）的神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)育而來，神經(jīng)上皮干細(xì)胞在大腦發(fā)育中發(fā)揮著早期的重要作用，但隨后很快就失去了形成其他皮層細(xì)胞類型的能力。
為了克服這一限制，這些作者確定了一組小分子，能夠保持神經(jīng)上皮干細(xì)胞的生長而不失去它們的發(fā)育潛力。此外，當(dāng)他們從神經(jīng)上皮干細(xì)胞中去除這組小分子時(shí)，他們繼續(xù)大量分化為人類前腦中的皮層細(xì)胞。
SOX1陽性背側(cè)前腦神經(jīng)上皮細(xì)胞的誘導(dǎo)與維持，圖片來自Nature Communications, 2022, doi:10.1038/s41467-022-29839-8。
Nagy說，“從神經(jīng)干細(xì)胞中獲得無限數(shù)量的形成前腦的神經(jīng)上皮細(xì)胞的能力，對于開發(fā)新藥所需的疾病建模和毒性測試是至關(guān)重要的。這些細(xì)胞可能能夠用于細(xì)胞療法，有可能治療中風(fēng)和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病?！?
在十年間為該項(xiàng)目開發(fā)了基于細(xì)胞的治療方法的論文第一作者兼論文共同通訊作者Balazs Varga說，了解協(xié)調(diào)大腦發(fā)育的力量將有助于確定疾病的根本原因和開發(fā)新的治療方法。
Varga說，“我們的研究確定了一種讓我們可以控制神經(jīng)干細(xì)胞命運(yùn)的方法。更好地了解神經(jīng)上皮細(xì)胞的行為將為我們提供關(guān)于如何控制神經(jīng)上皮干細(xì)胞功能和大腦再生的想法。”
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