當(dāng)人們還在忙著為胚胎干細(xì)胞和成熟干細(xì)胞的治療前景和倫理問題爭論不休時,喬治亞州醫(yī)學(xué)院的研究人員正在研究第三種對發(fā)育過程非常重要,、并且能夠形成各種人體組織的VENT細(xì)胞,。
“VENT細(xì)胞是一種獨特的、具多種潛能的細(xì)胞,,”分子學(xué)家Douglas P.Dickinson教授說。他認(rèn)為,在胚胎發(fā)育早期神經(jīng)管(neural tube)閉合形成大腦以后,,這種類型的細(xì)胞已經(jīng)在發(fā)育的早期從神經(jīng)管的底部分離出來了。然后,,VENT細(xì)胞一直沿著神經(jīng)移動到神經(jīng)細(xì)胞前面,,最終分散到全身各處。Dickinson說,,“它們隨著腦神經(jīng)(cranial nerves)到達(dá)目標(biāo)組織,,擴(kuò)散到那些組織當(dāng)中,而且就在發(fā)育的過程中,,這些細(xì)胞將一直呆在這些組織中分化成跟周圍細(xì)胞相同的細(xì)胞類型,,最終,它們很有可能消失在眾多細(xì)胞群中”,。這個發(fā)現(xiàn)是MCG發(fā)育生物學(xué)家Paul Sohal在MCG牙醫(yī)學(xué)校的一次報告中提到的,。Sohal博士在1995年首次觀察到一個三天期雞囊胚中的這種細(xì)胞從神經(jīng)管中游走出來。Dickinson博士認(rèn)為,,這些細(xì)胞可以用于建立一個人類細(xì)胞系,,從而可以幫助他進(jìn)行對唾液腺的發(fā)育和功能研究。
當(dāng)關(guān)于唾液腺的研究還沒有完成,,Dickinson博士就在他的研究中找到了新的研究方向:去進(jìn)一步研究這個細(xì)胞的功能,。作為Journal of Anatomy雜志這個月刊登的一篇對VENT細(xì)胞近十年來的研究歷史的回顧性文章的第一作者,Dickinson對這種細(xì)胞進(jìn)行了充分的了解,。
在八月份的這篇綜述文章中,,記錄了這個細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)過程、Sohal博士的研究小組發(fā)現(xiàn)的這種細(xì)胞在各個組織的分布情況,,其中包括在胃腸道,、心臟、肝臟,、血管,、內(nèi)耳和顱內(nèi)的分布情況。“在主要的組織中,,這種細(xì)胞的數(shù)量并不多,,”Dickinson說。“但是令人驚訝的是,如果你干擾VENT細(xì)胞到達(dá)這些組織,,就會導(dǎo)致機(jī)體嚴(yán)重的發(fā)育缺陷”,。
現(xiàn)在,Dickinson博士是專門負(fù)責(zé)研究VENT細(xì)胞小組中的一員,,他們主要致力于VENT細(xì)胞起源,,VENT細(xì)胞在靶位組織中的具體作用,以及VENT細(xì)胞是不是所有組織中保留的成年干細(xì)胞的來源,。
實際上,,Dickinson博士已經(jīng)向美國國立衛(wèi)生研究院申請資助,用于研究VENT細(xì)胞在顱面部發(fā)育過程中的作用和研究VENT細(xì)胞區(qū)別于其他細(xì)胞區(qū)的特殊基因型,。為了可以進(jìn)一步了解關(guān)于VENT細(xì)胞更多潛在的功能,,Dickinson博士期望他們的研究將有助于回答有關(guān)這些細(xì)胞的一些問題,如“是否可以除胚胎以外的其它地方得到VENT細(xì)胞,,把它們轉(zhuǎn)移到顱面部來彌補(bǔ)那里的功能缺陷,?”
VENT細(xì)胞的最大貢獻(xiàn)就是挑戰(zhàn)了“特定類型的細(xì)胞形成特定類型的組織”的傳統(tǒng)觀念。例如,,對于胃腸道來說,,研究人員和醫(yī)生都知道支配胃腸道活動的神經(jīng)系統(tǒng)是由神經(jīng)嵴細(xì)胞(Neural crest cell)形成的。平滑肌細(xì)胞是由機(jī)體早期發(fā)育過程中三個胚層中的中胚層形成的,。內(nèi)臟的內(nèi)層細(xì)胞和上皮細(xì)胞都是由內(nèi)胚層發(fā)育形成的?,F(xiàn)在,研究人員正在證明VENT細(xì)胞對各個組織的發(fā)育都起作用,。
反對這種觀點的人認(rèn)為,,VENT細(xì)胞與其它細(xì)胞相比,沒有什么不同,。但是,,Dickinson博士認(rèn)為,研究資料證明VENT細(xì)胞是如何幫助機(jī)體形成主要的四個組織類型——神經(jīng)組織,、肌肉組織,、結(jié)締組織和上皮組織。研究資料也清楚的指出如何利用4種不同的標(biāo)記方法鑒別這種細(xì)胞的,,并指出了兩篇否定VENT細(xì)胞的文章中存在的技術(shù)問題,。
“這些告訴我們,VENT細(xì)胞是不一樣的細(xì)胞,。它對我們機(jī)體非常重要。如果你去除機(jī)體中的這些細(xì)胞,,就會發(fā)生心臟缺陷,,顱面部缺陷和內(nèi)臟缺陷等等,”Dickinson博士說。“所以,,你需要它們”,。
關(guān)于這種細(xì)胞如何起作用的問題還沒有被解決,但是MCG的研究人員認(rèn)為,,這種細(xì)胞的存在是勿庸置疑的,。“這種細(xì)胞沿著腦神經(jīng)進(jìn)行移動,它們跟隨腦神經(jīng)到達(dá)靶位組織,。它們在靶位組織如何起作用,,目前我們還不清楚,”Dickinson博士說,。“我們知道這些細(xì)胞最終可以到達(dá)組織的具體位置,,還知道它們在這些部位可以起非常重要的作用,”“盡管這些細(xì)胞如此之少,,但是去除這些細(xì)胞對機(jī)體造成的影響卻非常大”,。
“這個細(xì)胞并非某種細(xì)胞的唯一來源,”Sohal博士說,。“所以問題是:為什么會有這樣一些不遵循發(fā)育原則的細(xì)胞,?為什么機(jī)體會有一種多種潛在的發(fā)育能力,可以在我們機(jī)體中發(fā)育形成各種組織中的細(xì)胞,?”
研究人員認(rèn)為,,這是因為VENT細(xì)胞對每個組織來說都起到一定的作用。首先,,它可能是中樞神經(jīng)系統(tǒng)和所支配部位之間的聯(lián)系紐帶——這種細(xì)胞沿著神經(jīng)移動并走到神經(jīng)細(xì)胞之前,,就像為神經(jīng)細(xì)胞指明方向一樣,“說明神經(jīng)系統(tǒng)可能沿著VENT細(xì)胞留下的線索前進(jìn),,”Sohal博士說,,“我們希望通過實驗證明這一點。”
他們認(rèn)為VENT細(xì)胞就像聯(lián)邦銀行儲備系統(tǒng)一樣,,作為一個集中的資源為每個組織提供干細(xì)胞,。“我們每個組織都有一個干細(xì)胞的儲備,但是我們不清楚在成年人中這些干細(xì)胞的來源在哪里,,”Sohal博士說,。“VENT細(xì)胞可能是直接為不同的組織提供干細(xì)胞的地方。因為神經(jīng)系統(tǒng)連接到每個組織,,這樣就可以確保有一定量干細(xì)胞儲存,,而不依賴肌肉、神經(jīng)和骨組織,,”Sohal博士說,。這項研究工作已經(jīng)在雞,、鴨的胚胎中進(jìn)行,進(jìn)一步的研究目標(biāo)是建立小鼠模型來進(jìn)行詳細(xì)的基因研究,。