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(wèn)題爭(zhēng)論不休時(shí),，喬治亞州醫(yī)學(xué)院的研究人員正在研究第三種對(duì)發(fā)育過(guò)程非常重要、并且能夠形成各種人體組織的VENT細(xì)胞,。
Dr. Paul Sohal (at 12 o'clock) and (clockwise) Dr. Douglas P. Dickinson with research team members Drs. Zhanying Zhang, Michael Machnick and Mohammed Ali are studying the first source of new cells identified in the embryo since 1868.
“VENT細(xì)胞是一種獨(dú)特的,、具多種潛能的細(xì)胞,，”分子學(xué)家Douglas P.Dickinson教授說(shuō)。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(lái)了。然后,，VENT細(xì)胞一直沿著神經(jīng)移動(dòng)到神經(jīng)細(xì)胞前面,，最終分散到全身各處。Dickinson說(shuō),，“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(guò)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(gè)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(bào)告中提到的,。Sohal博士在1995年首次觀察到一個(gè)三天期雞囊胚中的這種細(xì)胞從神經(jīng)管中游走出來(lái)。Dickinson博士認(rèn)為,，這些細(xì)胞可以用于建立一個(gè)人類細(xì)胞系,，從而可以幫助他進(jìn)行對(duì)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(gè)細(xì)胞的功能,。作為Journal of Anatomy雜志這個(gè)月刊登的一篇對(duì)VENT細(xì)胞近十年來(lái)的研究歷史的回顧性文章的第一作者,，Dickinson對(duì)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(gè)細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,、Sohal博士的研究小組發(fā)現(xiàn)的這種細(xì)胞在各個(gè)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(shuō),。“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(huì)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(lái)源,。
實(shí)際上,，Dickinson博士已經(jīng)向美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院申請(qǐng)資助，用于研究VENT細(xì)胞在顱面部發(fā)育過(guò)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(wèn)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(lái)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(duì)于胃腸道來(lái)說(shuō),，研究人員和醫(yī)生都知道支配胃腸道活動(dòng)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(guò)程中三個(gè)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(duì)各個(gè)組織的發(fā)育都起作用,。
反對(duì)這種觀點(diǎn)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(gè)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(wèn)題,。
“這些告訴我們，VENT細(xì)胞是不一樣的細(xì)胞,。它對(duì)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(huì)發(fā)生心臟缺陷,，顱面部缺陷和內(nèi)臟缺陷等等,，”Dickinson博士說(shuō)。“所以,，你需要它們”,。
關(guān)于這種細(xì)胞如何起作用的問(wèn)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(dòng)，它們跟隨腦神經(jīng)到達(dá)靶位組織,。它們?cè)诎形唤M織如何起作用,，目前我們還不清楚，”Dickinson博士說(shuō),。“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?cè)谶@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(duì)機(jī)體造成的影響卻非常大”,。
“這個(gè)細(xì)胞并非某種細(xì)胞的唯一來(lái)源，”Sohal博士說(shuō),。“所以問(wèn)題是：為什么會(huì)有這樣一些不遵循發(fā)育原則的細(xì)胞,？為什么機(jī)體會(huì)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?yàn)閂ENT細(xì)胞對(duì)每個(gè)組織來(lái)說(shuō)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(dòng)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(shuō)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(shuō),，“我們希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明這一點(diǎn),。”
他們認(rèn)為VENT細(xì)胞就像聯(lián)邦銀行儲(chǔ)備系統(tǒng)一樣，作為一個(gè)集中的資源為每個(gè)組織提供干細(xì)胞,。“我們每個(gè)組織都有一個(gè)干細(xì)胞的儲(chǔ)備,，但是我們不清楚在成年人中這些干細(xì)胞的來(lái)源在哪里，”Sohal博士說(shuō),。“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?yàn)樯窠?jīng)系統(tǒng)連接到每個(gè)組織，這樣就可以確保有一定量干細(xì)胞儲(chǔ)存,，而不依賴肌肉,、神經(jīng)和骨組織，”Sohal博士說(shuō),。這項(xiàng)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(lái)進(jìn)行詳細(xì)的基因研究,。
