生物谷報道：美國德州大學西南醫(yī)學中心的研究人員6月15日表示,，經(jīng)其他實驗中意外發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)，他們成功地獲得了一種能刺激神經(jīng)干細胞開始發(fā)育成神經(jīng)細胞的小分子,。研究人員認為,，新研究成果有望在未來讓人類自身神經(jīng)干細胞在體外經(jīng)過培養(yǎng)并發(fā)育成熟，然后作為工作神經(jīng)細胞植入人體內(nèi)治療不同的疾病,。
德州大學西南醫(yī)學中心研究人員表示,，新的研究成果為神經(jīng)再生醫(yī)學和腦癌癥化學療法提供了重要的基礎。相關論文將發(fā)表在6月17日《自然—化學生物學》雜志上,。研究人員相信,，小分子的產(chǎn)生使得人們能夠揭示神經(jīng)細胞成熟的某些生化步驟，同時它還向人們顯示,，大規(guī)模的化合物篩選有助于人們開發(fā)治療諸如遺傳性慢性舞蹈病,、腦損傷或癌癥等疾病的藥物。
據(jù)悉,，研究人員的新成果基于另外一項的實驗,。在那項實驗中，為了解哪些化合物能夠刺激培養(yǎng)基中的,、取自嚙齒動物胚胎的干細胞轉化成心臟細胞,，研究人員篩選了14.7萬個化合物。意想不到的是,，通過實驗他們發(fā)現(xiàn)了5種能夠刺激細胞變成神經(jīng)細胞形式的分子,。隨后，研究人員開發(fā)出了這些分子的“變異型”化合物——Isx-9,。因為該分子能在濃度相當?shù)偷那闆r下發(fā)揮作用,，同時更容易溶入水，所以它比最初發(fā)現(xiàn)的5種分子更有效,。
研究人員表示,，分布在大腦不同區(qū)域的神經(jīng)干細胞有能力轉化成不同類型的細胞，而不僅僅局限于神經(jīng)細胞,。研究中,，他們在培養(yǎng)取自嚙齒動物大腦海馬體部位的神經(jīng)干細胞時，加入了化合物Isx-9,，結果神經(jīng)干細胞聚集起來并形成了神經(jīng)突,，這是神經(jīng)細胞在體外培養(yǎng)基中生長所具有的典型特征,。此外，化合物Isx-9同時還能阻止干細胞發(fā)育成非神經(jīng)細胞,，并且比其他神經(jīng)元物質在刺激神經(jīng)細胞發(fā)育方面更有效,。
數(shù)十年來，神經(jīng)系統(tǒng)學家相信成年哺乳動物大腦不能生長新的神經(jīng)細胞,，并認為學習和記憶是大腦在已存在的細胞中建立新的連接,。謝博士表示，不過,，人們現(xiàn)在知道成年人的大腦仍在不斷地產(chǎn)生新的神經(jīng)細胞,。在大腦內(nèi)參與學習和記憶的海馬體中，干細胞發(fā)育成神經(jīng)細胞的速率達到每天數(shù)千個,。
科學家曾發(fā)現(xiàn)當一個成熟的神經(jīng)細胞向干細胞發(fā)射一個稱為神經(jīng)傳遞素的化學信號后,，未成熟的細胞開始發(fā)育成熟,。但是,，他們并不了解這其中所涉及的生化通道或基因。研究人員認為,，人們認識中存在的鴻溝在于如何控制干細胞,。對神經(jīng)干細胞而言，Isx-9的作用類似于神經(jīng)傳遞素,。采取有化合物參與的干細胞人工培養(yǎng)方法,，科學家找到了一個干細胞開始發(fā)育成神經(jīng)細胞的生化通道。研究人員計劃下一步將化合物Isx-9用于大量不同RNA的組合實驗,，以了解化合物對哪些基因有作用,。（生物谷www.bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Nature Chemical Biology，4, 408 - 410 (2008) ,，Jay W Schneider, Jenny Hsieh
Small-molecule activation of neuronal cell fate
Jay W Schneider1, Zhengliang Gao2, Shijie Li3, Midhat Farooqi3, Tie-Shan Tang4, Ilya Bezprozvanny4, Doug E Frantz5 & Jenny Hsieh2
We probed an epigenetic regulatory path from small molecule to neuronal gene activation. Isoxazole small molecules triggered robust neuronal differentiation in adult neural stem cells, rapidly signaling to the neuronal genome via Ca2+ influx. Ca2+-activated CaMK phosphorylated and mediated nuclear export of the MEF2 regulator HDAC5, thereby de-repressing neuronal genes. These results provide new tools to explore the epigenetic signaling circuitry specifying neuronal cell fate and new leads for neuro-regenerative drugs.
