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PNAS：成功诱导可无限再生的大脑干细胞
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德国科研人员已成功地自人类胚胎干细胞诱导出大脑干细胞。这些干细胞不仅能在培养皿中几乎无限期地保存，而且还能作为各类神经细胞的一种取之不尽的来源。科学家们还表明，这些神经细胞能在大脑中进行突触融合。这项研究结果发表在最新出版的《美国国家科学院院刊》上。# F1 l7 \* D) w! s% t7 A! m
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多年来，干细胞研究几乎分裂成为两个世界：一个是胚胎干细胞，它是万能的，具有无限的发展潜力；另一个是成体干细胞，它可以从成体组织获得，但再生和发展的能力却有限。现在，德国波恩大学科学家成功地将这两个世界合二为一：他们诱导出几乎能从人类胚胎干细胞无限再生和保存的大脑干细胞，利用这些稳定的干细胞系，研究人员就能持续不断地从体外获取各种不同的人类神经细胞，包括那些可挫败帕金森氏症的神经细胞。* K$ Y2 X4 O, ]' U5 w/ _. H
' ~4 h- k0 L4 Z; V, T5 u" R: u使用这种新的细胞，研究人员还能减少目前对胚胎干细胞的需求，胚胎干细胞是迄今为止每一个独立细胞创建过程中不可或缺的基本材料。波恩大学重构神经生物学教授奥利佛·布鲁斯托说：“这种新的细胞，可长年累月源源不断地供应人类神经细胞，而无需求助于任何胚胎干细胞的补充。”
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$ w N; ?, }0 G在动物实验中，研究人员找到了直接的证据证明这些人工诱导的神经细胞可发挥作用。这些细胞被移植入老鼠的大脑后，与受体大脑进行接触，随后都能发送和接受信令。研究论文的作者菲利普·科赫博士认为，这是自人类胚胎干细胞诱导出的神经细胞能在大脑中进行突触融合的第一个直接证据。研究人员希望藉此取之不尽的细胞源来研究神经退行性疾病，及可能存在于人类神经细胞中活性成分。
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布鲁斯托和他的研究团队是德国首个获准进口人类胚胎干细胞的团队，他们在这一热门课题的公开讨论中发挥了重要作用。布鲁斯托强调说：“目前的研究结果已经清晰地表明了，胚胎干细胞和成体干细胞的研究可完美地结合起来，这非常重要。”（( C2 _' r3 M) Y, a$ u4 a6 p. I
: Y% m6 q; p @. a5 E" G! iPNAS February 13, 2009, doi: 10.1073/pnas.0808387106
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A rosette-type, self-renewing human ES cell-derived neural stem cell with potential for in vitro instruction and synaptic integration& w( J# z+ ^8 F, A! r, C$ B2 s
$ F9 s$ l* H: u" b( @7 Q2 lPhilipp Koch, Thoralf Opitz1, Julius A. Steinbeck1, Julia Ladewig and Oliver Brüstle2; t5 N& C% S2 @
# M) {4 T4 {6 @4 e1 f: uInstitute of Reconstructive Neurobiology, Life and Brain Center, University of Bonn and Hertie Foundation, D-53127 Bonn, Germany5 `; x9 P2 e! K8 Q( ^* y1 u" A
9 q7 p& e+ Y) B; ?- A# z& b: b# lEdited by Floyd E. Bloom, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA, and approved January 6, 2009 (received for review September 3, 2008)3 a, e- c0 D* i& H3 o$ l0 e
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Abstract
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; m! ]" i* b# w9 l! ]An intriguing question in human embryonic stem cell (hESC) biology is whether these pluripotent cells can give rise to stably expandable somatic stem cells, which are still amenable to extrinsic fate instruction. Here, we present a pure population of long-term self-renewing rosette-type hESC-derived neural stem cells (lt-hESNSCs), which exhibit extensive self-renewal, clonogenicity, and stable neurogenesis. Although lt-hESNSCs show a restricted expression of regional transcription factors, they retain responsiveness to instructive cues promoting the induction of distinct subpopulations, such as ventral midbrain and spinal cord fates. Using lt-hESNSCs as a donor source for neural transplantation, we provide direct evidence that hESC-derived neurons can establish synaptic connectivity with the mammalian nervous system. Combining long-term stability, maintenance of rosette-properties and phenotypic plasticity, lt-hESNSCs may serve as useful tool to study mechanisms of human NSC self-renewal, lineage segregation, and functional in vivo integration.
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成功诱导可无限再生的大脑干细胞.full.pdf
(1.24 MB)
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发表于 2009-3-7 21:27
