德國慕尼黑GSF國家環(huán)境與健康研究中心干細(xì)胞研究所的馬吉達(dá)娜·戈特教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組近日發(fā)現(xiàn)，使用特殊的調(diào)節(jié)蛋白,，星形膠質(zhì)細(xì)胞能分化成功能性神經(jīng)細(xì)胞,，這有望成為替代因傷痛或疾病而受損的腦細(xì)胞的新方法。
人腦中的大多數(shù)細(xì)胞并不是神經(jīng)細(xì)胞而是星形膠質(zhì)細(xì)胞,。以前,，人們一直將膠質(zhì)細(xì)胞僅看作將神經(jīng)細(xì)胞連接在一起的“膠粘劑”。幾年前,，該研究小組已證明,，這些膠質(zhì)細(xì)胞在生長過程中同干細(xì)胞一樣，能分化成功能性的神經(jīng)細(xì)胞,。但是,，該細(xì)胞在生長后期分化能力消失。于是,，成年人的大腦受損后,，膠質(zhì)細(xì)胞不能再產(chǎn)生任何神經(jīng)細(xì)胞。
為了能使該過程一直發(fā)揮作用,，科學(xué)家研究了在膠質(zhì)細(xì)胞生長分化成神經(jīng)細(xì)胞的過程中，究竟是什么分子開關(guān)起了重要作用,。分子開關(guān)是精確控制細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞反應(yīng)的蛋白質(zhì),。研究人員將這些調(diào)節(jié)蛋白引入成人大腦的膠質(zhì)細(xì)胞中，通過開啟神經(jīng)元蛋白的表達(dá)而使膠質(zhì)細(xì)胞獲得響應(yīng),，從而使膠質(zhì)細(xì)胞能繼續(xù)分化成神經(jīng)細(xì)胞,。
研究人員證明，從膠質(zhì)細(xì)胞中再生出新的功能性神經(jīng)細(xì)胞,，單個(gè)調(diào)節(jié)蛋白就足夠,。他們指出,，膠質(zhì)細(xì)胞需要較多的時(shí)日重新編程，直到它們長成正常神經(jīng)細(xì)胞的樣子,，具有正常神經(jīng)細(xì)胞明顯的電特性,。這個(gè)結(jié)果令人振奮，因?yàn)閺某扇说哪z質(zhì)細(xì)胞中再生出功能正常的神經(jīng)細(xì)胞非常關(guān)鍵,，這意味著科學(xué)家在發(fā)現(xiàn)替代受損腦細(xì)胞的神經(jīng)細(xì)胞之路上邁出了一大步,。
20世紀(jì)初，德國神經(jīng)病學(xué)家費(fèi)爾德曾斷言,，受損的腦細(xì)胞不可再生,。受到“神經(jīng)細(xì)胞不可再生”理論的影響，近一個(gè)世紀(jì)以來,，醫(yī)學(xué)界把腦病治療的重點(diǎn)主要放在腦血管上,，而對(duì)腦細(xì)胞修復(fù)的研究相對(duì)滯后。直到2006年,，科學(xué)家才發(fā)現(xiàn),，成人腦細(xì)胞被植入實(shí)驗(yàn)鼠大腦后，仍可生長出新的神經(jīng)細(xì)胞,。
由馬格達(dá)勒那·古茨教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在因受傷或疾病造成的受損腦細(xì)胞的再生治療領(lǐng)域又一次取得進(jìn)展,。他們發(fā)現(xiàn)，大腦中的一種支援性細(xì)胞,，即星形膠質(zhì)細(xì)胞,，可以利用特殊的調(diào)節(jié)蛋白分化出功能性神經(jīng)細(xì)胞。這項(xiàng)研究是德國國家環(huán)境與健康研究中心干細(xì)胞研究院和慕尼黑路德維格·馬克西米利安大學(xué)聯(lián)合進(jìn)行的,。
人類大腦中的主要細(xì)胞并不是神經(jīng)細(xì)胞,，而是星形神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，又稱為“星形膠質(zhì)(astroglia)”,。古茨教授解釋稱：“膠質(zhì)有‘膠水’的意思,，顧名思義，直今這些細(xì)胞仍被認(rèn)為僅僅是一種可以把神經(jīng)細(xì)胞粘在一起的‘膠水’,。”
幾年以前,，該研究小組已經(jīng)能夠證明這些膠質(zhì)細(xì)胞在發(fā)育過程中具有干細(xì)胞功能。這意味著它們能夠分化為功能性神經(jīng)細(xì)胞,?？墒牵z質(zhì)細(xì)胞在發(fā)育后期喪失了這一功能,，從而導(dǎo)致大腦在受傷后膠質(zhì)細(xì)胞再也無法產(chǎn)生神經(jīng)細(xì)胞,。
為了能夠逆轉(zhuǎn)這一發(fā)育過程，該研究小組對(duì)發(fā)育過程中膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生神經(jīng)細(xì)胞所必需的分子開關(guān)(即調(diào)節(jié)蛋白)進(jìn)行了研究,。他們將這些調(diào)節(jié)蛋白引入取自新生大腦的膠質(zhì)細(xì)胞中,，試驗(yàn)證明膠質(zhì)細(xì)胞確實(shí)產(chǎn)生了反應(yīng),，打開了神經(jīng)蛋白的表達(dá)功能。
目前,，貝內(nèi)迪克特·伯爾寧格博士能夠證明單一調(diào)節(jié)蛋白足以使膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生新的功能性神經(jīng)細(xì)胞,。通過在延時(shí)顯微鏡下對(duì)膠質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)細(xì)胞的過程進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，他們發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)細(xì)胞在呈現(xiàn)正常的神經(jīng)細(xì)胞形狀之前,，需要幾天的程序調(diào)整時(shí)間,。伯爾寧格博士強(qiáng)調(diào)稱：“新生的神經(jīng)細(xì)胞還具有正常神經(jīng)細(xì)胞所具有的典型的電生理特性。我們可以通過電記錄儀來證明這一點(diǎn),。”
古茨教授強(qiáng)調(diào)稱：“我們的研究結(jié)果是非常令人鼓舞的,，因?yàn)橥ㄟ^新生膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生功能正常的神經(jīng)細(xì)胞是很重要的一步，它將使我們有能力更換受傷大腦中的功能性神經(jīng)細(xì)胞,。”
