人類神經元成功調控活鼠主神經網絡
日期：2011-11-24 08:54:01
據報道，美國科學家將來自人類胚胎干細胞的神經元進行遺傳修改并移植入活鼠的大腦內，結果發現，這些神經元能向老鼠的神經元發出信號并調控老鼠神經元的活動，最新研究為治療帕金森氏病等鋪平了道路。相關研究發表在11月21日出版的《美國國家科學院院刊》上。
以前已有研究證明，從干細胞中提取出的人類神經元移植進老鼠大腦后，其能與老鼠大腦中的主神經元整合在一起并接收主神經元發出的信號。但科學家們一直沒有證明這種移植細胞能成功地朝主神經元發出信號并調控主神經元的活動。為此，美國威斯康星大學麥迪遜分校的詹森·魏克和同事利用光遺傳學靶向工具對神經元進行了遺傳修改，產生了一個在光照下會打開的離子通道，鈉離子和鈣離子等陽離子能流過該通道并激活神經元。借助這一方法，在人神經細胞和老鼠神經細胞組成的混合細胞中，科學家能選擇性地激活人的神經細胞。
魏克和同事對人的胚胎干細胞進行了遺傳修改以表達這個光激活離子通道，接著，他們在培養皿中利用胚胎干細胞培育出神經元，隨后，再將其和老鼠的神經元一起培養并移植入老鼠大腦名為海馬體的區域內，同時對整個培養和移植過程中這些神經元的特征和行為進行了研究。結果表明，在移植了人神經元的老鼠大腦區域內，用光激活人的神經元會促使老鼠的神經元同步放電。這表明，人的胚胎干細胞產生的神經元植入老鼠大腦后能成功地給主細胞發送信號并因此調控主神經網絡的活動。
美國約翰·霍普金斯大學干細胞項目的負責人宋紅軍（音譯）教授表示，這項技術可提供一個平臺，讓科學家們研究諸如哪類主神經元會做出反應等問題。魏克和同事現正在將這些光能激活的神經元移植入罹患各種神經退化性疾病的老鼠大腦中。魏克說：“我們最終的期望是能為特定的疾病定制神經元。未來，或許會有一束貫通大腦的光纖，能激活移植進大腦的細胞—比如神經元，讓其釋放出神經傳遞素多巴胺來治療帕金森氏病。”
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