本報訊 (記者孫國根)近日,,復旦大學研究人員首次將人類胚胎干細胞成功轉(zhuǎn)化成特定的神經(jīng)細胞,,并將轉(zhuǎn)化后的中間細胞注入小鼠大腦中,,使已喪失學習和記憶功能的小鼠恢復了學習和記憶能力,。該成果第一次證明人類干細胞可以成功將自身植入到大腦中,對治愈各種神經(jīng)功能缺陷疾病有重大意義,。該研究成果論文發(fā)表在最新一期國際學術(shù)期刊《自然·生物技術(shù)》雜志上,。
胚胎干細胞是指胚胎中一些具有發(fā)育成各種組織和器官能力的細胞,復旦大學長江學者獎勵計劃特聘教授,、威斯康辛大學麥迪遜分校神經(jīng)生物學系終身教授張素春領(lǐng)銜的科研團隊,,首先利用化學方法將人類胚胎干細胞轉(zhuǎn)化成神經(jīng)細胞,然后將這些轉(zhuǎn)化后的中間細胞移植到小鼠大腦中,。在移植過程中,,確保幾乎所有的移植細胞都成為神經(jīng)細胞至關(guān)重要,被移植細胞的純度必須非常高,,且必須是被指定能夠完成特殊使命的細胞,。否則,注入的早期中間細胞就可能“惡變”而導致研究失敗,。為此,,張素春科研團隊通過局部定向分化引導細胞法,成功避免了小鼠體內(nèi)不必要細胞類型的形成,。
張素春科研團隊選中了一種不會排斥其他物種移植物的小鼠,,破壞了小鼠大腦中掌管學習和記憶的大腦內(nèi)側(cè)隔核內(nèi)的“線路”,使小鼠暫時喪失學習和記憶能力,。研究人員將細胞移植到小鼠記憶回路的另一端——大腦重要記憶中心海馬區(qū)內(nèi),。植入后的干細胞立刻形成兩種常見的、重要的神經(jīng)元類型,,分別與大腦中“指揮”行為,、情感,、學習、記憶,、成癮和許多其他精神問題的化學物質(zhì)GABA(γ-氨基丁酸)或乙酰膽堿能神經(jīng)元進行有效溝通,,并響應(yīng)來自大腦的化學指令,開始定向分化并與海馬區(qū)中的適當細胞相連接,。測試證實,,這些接受干細胞移植后“連接”成功的小鼠,常規(guī)學習和記憶能力得到了有效恢復,,評分明顯優(yōu)于那些依然喪失學習和記憶能力的小鼠,。在水迷宮測試中,,干細胞移植成功的小鼠對迷宮的設(shè)置記憶清晰,,應(yīng)對自如,而對照組小鼠面臨迷宮則慌作一團,,不知所措,。
干細胞移植研究的終極目標是通過細胞替代來修復大腦損傷,張素春指出,,這個目標目前還難以實現(xiàn),,因為許多精神疾病還不明確是大腦的哪部分出現(xiàn)了問題,該研究成果“更有可能即刻應(yīng)用于構(gòu)建藥物篩查模型”,。
胚胎干細胞是指胚胎中一些具有發(fā)育成各種組織和器官能力的細胞,復旦大學長江學者獎勵計劃特聘教授,、威斯康辛大學麥迪遜分校神經(jīng)生物學系終身教授張素春領(lǐng)銜的科研團隊,,首先利用化學方法將人類胚胎干細胞轉(zhuǎn)化成神經(jīng)細胞,然后將這些轉(zhuǎn)化后的中間細胞移植到小鼠大腦中,。在移植過程中,,確保幾乎所有的移植細胞都成為神經(jīng)細胞至關(guān)重要,被移植細胞的純度必須非常高,,且必須是被指定能夠完成特殊使命的細胞,。否則,注入的早期中間細胞就可能“惡變”而導致研究失敗,。為此,,張素春科研團隊通過局部定向分化引導細胞法,成功避免了小鼠體內(nèi)不必要細胞類型的形成,。
張素春科研團隊選中了一種不會排斥其他物種移植物的小鼠,,破壞了小鼠大腦中掌管學習和記憶的大腦內(nèi)側(cè)隔核內(nèi)的“線路”,使小鼠暫時喪失學習和記憶能力,。研究人員將細胞移植到小鼠記憶回路的另一端——大腦重要記憶中心海馬區(qū)內(nèi),。植入后的干細胞立刻形成兩種常見的、重要的神經(jīng)元類型,,分別與大腦中“指揮”行為,、情感,、學習、記憶,、成癮和許多其他精神問題的化學物質(zhì)GABA(γ-氨基丁酸)或乙酰膽堿能神經(jīng)元進行有效溝通,,并響應(yīng)來自大腦的化學指令,開始定向分化并與海馬區(qū)中的適當細胞相連接,。測試證實,,這些接受干細胞移植后“連接”成功的小鼠,常規(guī)學習和記憶能力得到了有效恢復,,評分明顯優(yōu)于那些依然喪失學習和記憶能力的小鼠,。在水迷宮測試中,,干細胞移植成功的小鼠對迷宮的設(shè)置記憶清晰,,應(yīng)對自如,而對照組小鼠面臨迷宮則慌作一團,,不知所措,。
干細胞移植研究的終極目標是通過細胞替代來修復大腦損傷,張素春指出,,這個目標目前還難以實現(xiàn),,因為許多精神疾病還不明確是大腦的哪部分出現(xiàn)了問題,該研究成果“更有可能即刻應(yīng)用于構(gòu)建藥物篩查模型”,。