來(lái)自俄勒岡大學(xué)的研究人員在一項(xiàng)新研究中，通過(guò)探究果蠅的大腦揭示了一個(gè)新的干細(xì)胞機(jī)制，這可能有助于闡明人類(lèi)神經(jīng)元是如何形成的。相關(guān)研究論文在線發(fā)表在6月27日的《自然》（Nature）雜志上。“我們所面對(duì)的問(wèn)題是‘像神經(jīng)干細(xì)胞這樣的單一干細(xì)胞類(lèi)型，是如何生成各種不同類(lèi)型的神經(jīng)元的？’”論文的共同作者、俄勒岡大學(xué)教授Chris Doe說(shuō)。
研究人員知道干細(xì)胞能夠生成新細(xì)胞已有一段時(shí)間，而新研究則揭示了一組特異的干細(xì)胞生成祖細(xì)胞，隨后產(chǎn)生許多細(xì)胞亞型的機(jī)制。
Doe說(shuō)：“并非只是生成100個(gè)相同的神經(jīng)元來(lái)擴(kuò)大神經(jīng)元群，這些祖細(xì)胞以一種特殊的方式和順序生成了一大堆不同的神經(jīng)元。不僅是增長(zhǎng)了數(shù)量，還導(dǎo)致了更多的神經(jīng)多樣性。“這項(xiàng)由霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所和NIH國(guó)家兒童健康和人類(lèi)發(fā)育研究所提供資金資助的新研究，是建立在Doe實(shí)驗(yàn)室2008年發(fā)表的一項(xiàng)研究基礎(chǔ)上。那項(xiàng)研究確定了一組特異的干細(xì)胞能夠生成神經(jīng)祖細(xì)胞。這些所謂的中間神經(jīng)祖細(xì)胞（intermediate neural progenitors ,INPs）被證實(shí)可以生成幾十個(gè)新細(xì)胞。該研究對(duì)生成細(xì)胞的數(shù)量做出了解釋?zhuān)珔s沒(méi)有說(shuō)明新細(xì)胞的多樣性。“盡管人們已經(jīng)知道，個(gè)別神經(jīng)干細(xì)胞或祖細(xì)胞能夠隨時(shí)間改變，生成不同類(lèi)型的神經(jīng)元和其他類(lèi)型的神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞，然而過(guò)去卻從未充分地描述過(guò)眾多的神經(jīng)干細(xì)胞譜系，包括幾種不同的神經(jīng)祖細(xì)胞類(lèi)型的這種時(shí)序組合模式，”論文的主要作者、發(fā)育神經(jīng)博士生Omar Bayraktar說(shuō)。Bayraktar說(shuō)，這項(xiàng)研究中的細(xì)胞類(lèi)型可以在人類(lèi)發(fā)育大腦中找到相對(duì)應(yīng)的類(lèi)似物，因而有潛力為力圖了解神經(jīng)元形成機(jī)制的人類(lèi)所應(yīng)用。
此外，來(lái)自紐約大學(xué)的研究人員也在同期的《Nature》雜志上發(fā)表了另一項(xiàng)關(guān)于神經(jīng)多樣性的研究。兩篇研究論文共同提供了果蠅大腦中與廣泛神經(jīng)細(xì)胞生成有關(guān)的過(guò)程的一些新認(rèn)識(shí)。在俄勒岡大學(xué)研究小組的研究中，Bayraktar和Doe將焦點(diǎn)放在了果蠅中稱(chēng)作II型成神經(jīng)細(xì)胞（neuroblast）的干細(xì)胞上，過(guò)去的研究證實(shí)這類(lèi)細(xì)胞可以生成中間神經(jīng)祖細(xì)胞，在新研究中研究人員證實(shí)中間神經(jīng)祖細(xì)胞導(dǎo)致了更為復(fù)雜的細(xì)胞模式。這些中間神經(jīng)祖細(xì)胞按順序生成了不同的神經(jīng)亞型。該研究通過(guò)揭示這一機(jī)制中的第二軸，闡明了額外的神經(jīng)多樣性的原因。并非如從前所認(rèn)為的那樣，一個(gè)干細(xì)胞生成了100個(gè)神經(jīng)元，其有可能負(fù)責(zé)生成了400個(gè)或500個(gè)神經(jīng)元。研究發(fā)現(xiàn)，成神經(jīng)細(xì)胞和中間神經(jīng)祖細(xì)胞模式共同作用，提高了果蠅*復(fù)合體（central complex）內(nèi)的神經(jīng)多樣性，人類(lèi)大腦皮質(zhì)有可能利用了類(lèi)似的機(jī)制來(lái)提高人類(lèi)大腦中的神經(jīng)多樣性。這項(xiàng)研究有可能導(dǎo)致的長(zhǎng)期影響就是，zui終促使人類(lèi)找到針對(duì)特定疾病和障礙的準(zhǔn)確干細(xì)胞治療。“如果了解了不同類(lèi)型神經(jīng)元的生成機(jī)制，如果我們能夠告訴他們‘這就是X、Y和Z神經(jīng)元生成的信號(hào)通路，’那么他們或許能夠重編程并重新引導(dǎo)這些干細(xì)胞來(lái)地生成這些神經(jīng)元，”Doe說(shuō)。論文中描述的這一機(jī)制有它的極限。zui終生成新細(xì)胞的過(guò)程會(huì)終止。Doe下一個(gè)要解答的問(wèn)題將是，什么導(dǎo)致了這一機(jī)制被關(guān)閉？
俄勒岡大學(xué)研究生院院長(zhǎng)Kimberly Andrews Espy說(shuō)：“這項(xiàng)重要的研究無(wú)疑將會(huì)吸引人類(lèi)的關(guān)注。俄勒岡大學(xué)的研究人員將繼續(xù)進(jìn)一步地了解促進(jìn)發(fā)育的過(guò)程，以改善*人民的健康和福祉。”
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