美用干细胞培育成脑细胞 相互间能精确联接
时间:2017-12-07

  科学网 - 美国干细胞培养成脑细胞可以精确地相互联系

  图为植入大脑皮层的神经细胞,与原始神经细胞(原始脑细胞核的蓝色部分)成功连接。

  据“每日科学”报道,美国科学家最近在动物脑内植入了培养神经细胞的胚胎干细胞,发现它实际上可以成功与其原有的神经细胞融合整合。这项研究发表在“神经科学杂志”1月20日。

  健康的脑细胞之间的联系是稳定的,精确的,这样可以保证动物的正常行为,这个新的发现首次表明,干细胞不仅可以培养成特定的脑细胞,而且还可以使这些脑细胞来源于干细胞的细胞可以被精确地结扎。

  斯坦福大学医学院James Weimann博士领导的一个神经科学家团队专注于提供信息的大脑皮层细胞,其中一些负责肌肉控制。脊髓损伤和肌萎缩侧索硬化(ALS)的个别动物将造成这些脑细胞的损伤或损失。魏曼说:实验已经证实这些源自干细胞的脑细胞能够生长与大脑皮质和脊髓相连的神经纤维。

  为了使新细胞成功连接到大脑内部,研究人员必须首先将未特化的干细胞培养成大脑皮质中的特定细胞。他们将胚胎干细胞放入培养皿中,直到它们显示出许多与成熟神经细胞相同的特征。然后研究人员将培养的神​​经细胞移植到新生小鼠的大脑中,特别是将神经细胞移植到负责视觉,触觉和运动运动的大脑皮层区域。

  到目前为止,如何使这些移植细胞正确连接已成为治疗神经移植物的根本问题。在这种情况下,首先要确保将这些细胞移植到正确的位置,使这些细胞成熟以连接适当的大脑结构。例如,正确移植到视皮层的细胞通常附着在上层子午线和桥脑的深部,而不是脊髓中。移植到运动皮质的细胞将被连接到脊髓而不是上级和脑桥。

  虽然没有参与这项研究,但是干细胞生物学专家Mahendra Rao对这一发现表示赞赏,认为这项研究证实移植的脑细胞可以在年轻动物中交配。研究人员还比较了用于培养移植细胞的两种方法,但其中只有一种达到了预期的效果。马亨德拉说:研究人员已经获得了如何培育一个合适的移植脑细胞的方法,这是将这些细胞投入实际使用的一大步。

  目前,研究人员正在试验成年小鼠,探讨胚胎干细胞培养的神经细胞是否可以成功植入成年小鼠脑中。如果获得积极的结果,他们将在人类大脑实验中进一步研究。 Weinmann和他的同事也想知道这些移植的细胞如何知道正确的连接方式,以及这些连接是否会产生正确的行为,如引起视觉和运动相关的反应。

  该研究得到了国家神经疾病和中风研究所以及罗马里德脊髓损伤研究基金和加州再生医学研究所的支持。

  每日科学报道原创(英文)

  Journal of Neuroscience出版摘要(英文)

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