丘腦是大腦的中央編譯器：有專門的神經(jīng)細(xì)胞(即神經(jīng)元)接受感覺器官傳來的信息,，進(jìn)行加工,，并將加工后的信息傳送到大腦深處,。德國卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院毒理學(xué)和遺傳研究所研究人員如今鑒定出負(fù)責(zé)這些神經(jīng)元發(fā)育的兩種遺傳因子Lhx2 和Lhx9,。他們的研究結(jié)果有助于加深對(duì)丘腦發(fā)育的理解,，而且長期而言,，有助于治愈丘腦中風(fēng)(thalamic stroke),。
人大腦有1千億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞，是人體最為復(fù)雜的器官,?？査刽敹蚣夹g(shù)學(xué)院Steffen Scholpp博士說，“我們想理解發(fā)育過程背后的機(jī)制,。我們想找出大腦單個(gè)部分如何發(fā)育,，這就意味著制造前體細(xì)胞的細(xì)胞是怎樣建造諸如丘腦之類的專門區(qū)域。”卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院Scholpp研究小組研究丘腦發(fā)育,。“它是大腦和外部世界之間的中央界面：眼睛,、耳朵或觸覺感知的每件事情在到達(dá)大腦皮質(zhì)作進(jìn)一步加工之前都必須先傳遞到丘腦。”
長期而言,，科學(xué)家們想能夠通過組織替換療法治愈大腦受損部分,。比如，遭受梗塞之后,，大腦組織受損,，身體不能再生這種組織。Steffen Scholpp強(qiáng)調(diào)道,，“如今,，中風(fēng)是成年人癱瘓的最為常見的原因。由于丘腦發(fā)揮著關(guān)鍵性作用,，丘腦損傷造成的后果是非常嚴(yán)重的,。因?yàn)檫@種原因,，我們不得不找出一種激活干細(xì)胞的策略以便替換受損的組織,。”最近，科學(xué)家們?nèi)〉靡淮沃匾倪M(jìn)步：通過研究斑馬魚,，他們鑒定出控制丘腦神經(jīng)元發(fā)育的遺傳因子Lhx2 和Lhx9,。Scholpp解釋道,，“沒有這些因子，丘腦將只貯存著未分化的神經(jīng)細(xì)胞,，這就意味著前體細(xì)胞缺乏分化所需的信息,。”對(duì)斑馬魚大腦發(fā)育的分析允許研究人員對(duì)所有脊椎動(dòng)物中的大腦發(fā)育做出結(jié)論。這些研究結(jié)果發(fā)表在最新的《PLoS Biology》期刊上,。
在這篇研究中,，Scholpp和他的研究小組還鑒定出另一種在丘腦中起著“膠粘劑”作用的蛋白因子：細(xì)胞粘附分子Pcdh10b確保丘腦發(fā)育不與周圍大腦區(qū)域摻雜在一起。如果這種蛋白因子缺乏的話,，神經(jīng)元發(fā)生分化,，但是不能找到它們的目標(biāo)位點(diǎn)。如今,，研究人員的目標(biāo)是在體外培養(yǎng)的器皿里將未分化的前體細(xì)胞中的這些因子激活以便形成新的丘腦組織,。通過與工程師密切合作，這些生物學(xué)家已經(jīng)正在開發(fā)二維細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng),。2012年1月,，他們將啟動(dòng)三維細(xì)胞培養(yǎng)項(xiàng)目。Scholpp說,，“卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院提供一個(gè)非常好的機(jī)會(huì)：與我們的研究同時(shí)開展的是,，材料研究人員正在開發(fā)多種生物材料(即生物聚合物)，然后將在培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中對(duì)這些材料進(jìn)行測(cè)試,。”
Steffen Scholpp博士認(rèn)為在未來治愈中風(fēng)病人將是可行的,。他說，“當(dāng)然,，這將需要許多年,。但是我們的終極目標(biāo)是從中風(fēng)病人身上取出靜止的干細(xì)胞，在體外讓這些細(xì)胞開啟特異性的發(fā)育過程,。最終,，我們計(jì)劃將它們移植到受損組織的位置。這將是真正的治愈,。” (生物谷：towersimper編譯)
