中新網(wǎng)2月1日電 科技日報報道,在美國威斯康星大學(xué)工作的中國科學(xué)家張素春和李學(xué)軍30日報告說,他們成功使用人類胚胎干細(xì)胞分化出了運(yùn)動神經(jīng)元,在干細(xì)胞研究中邁出一大步。這一成果當(dāng)天發(fā)表在《自然生物技術(shù)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。
運(yùn)動神經(jīng)元將大腦和脊髓的指令傳輸?shù)饺淼募∪饨M織,是人類完成各種動作的關(guān)鍵一環(huán)。多年以來,科學(xué)家一直嘗試將胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化成運(yùn)動神經(jīng)元,但都沒有成功。張素春等人的成果,將有助于利用胚胎干細(xì)胞治療脊髓損傷、肌萎縮性側(cè)索硬化等癥。
張素春說,他們經(jīng)過兩年多的研究,發(fā)現(xiàn)了胚胎干細(xì)胞分化為神經(jīng)細(xì)胞時有特殊的時間節(jié)奏。只有在相當(dāng)于人類胚胎發(fā)育第三周到第四周這一段時間里,胚胎干細(xì)胞才有可能分化成運(yùn)動神經(jīng)元。此外,還必須運(yùn)用一系列特殊的生長因子和激素來誘導(dǎo)干細(xì)胞,這好比“教育”干細(xì)胞如何正確地分化。
這一過程要分為幾步。研究人員首先將胚胎干細(xì)胞分化成神經(jīng)干細(xì)胞,然后使神經(jīng)干細(xì)胞生長為運(yùn)動神經(jīng)元祖細(xì)胞,最后才使祖細(xì)胞變成運(yùn)動神經(jīng)元。結(jié)果表明,他們培育的運(yùn)動神經(jīng)元具有傳導(dǎo)神經(jīng)電流的能力,也就是說這種細(xì)胞是有效的。
張素春等人在研究中發(fā)現(xiàn),在胚胎干細(xì)胞分化的上述任何一個環(huán)節(jié),時間控制的誤差、誘導(dǎo)物質(zhì)配方和劑量的差異,都可能使胚胎干細(xì)胞朝其他方向分化。他說:“這一研究最重要的意義,是揭示了胚胎干細(xì)胞分化的一個基本原理,也就是干細(xì)胞必須在特定的時間接受特定的刺激。這對胚胎干細(xì)胞分化成其他神經(jīng)細(xì)胞也很重要!
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的張素春曾就讀于上海醫(yī)科大學(xué),現(xiàn)在擔(dān)任威斯康星大學(xué)解剖學(xué)與神經(jīng)學(xué)系助理教授。2001年,他曾率先將胚胎干細(xì)胞培育成神經(jīng)元祖細(xì)胞。而在最新研究中,他的合作者李學(xué)軍是其博士后。(王俊鳴 )