日本研究人员在《自然》杂志网络版上发表论文称,他们发现了一种无脊椎动物——海鞘的神经细胞生成机制。该成果有助于研究干细胞的分化过程,为神经再生医学提供新思路。
海鞘属于尾索动物亚门海鞘纲,与脊椎动物亚门同属脊索动物门,在遗传上与脊椎动物有相近之处。其幼体中枢神经系统仅有约300个细胞,结构简单,是研究神经发育的理想模型。
日本筑波大学下田临海实验中心副教授笹仓靖德等研究人员利用转基因技术,使海鞘幼体中枢神经系统的细胞在紫外线照射下发出红光,从而追踪观察从幼体到成体的发育全过程。他们发现,海鞘幼体中枢神经系统中的一种神经胶质细胞会一直留存到成体,并在成体中持续制造新的神经细胞。
神经胶质细胞通常具有支持、滋养神经细胞以及调节活性物质等作用。在哺乳动物中,中枢神经系统内存在能分化为神经细胞的干细胞,这些干细胞有望用于修复受损神经。然而,哺乳动物神经系统复杂,研究难度大。海鞘的简单神经系统为揭示神经干细胞分化机制提供了独特窗口。
笹仓靖德指出,海鞘与脊椎动物遗传相近,但其中枢神经系统细胞数量极少,便于追踪每个细胞的命运。这一特性有助于科学家从单个细胞水平上解析神经细胞生成的整套机制,为理解干细胞分化、神经发育及再生医学奠定基础。