最新一期《细胞—干细胞》(Cell Stem Cell)杂志推出了神经干细胞专题“Neural Stem Cells”。该专题汇集了神经干细胞研究领域的综述和最新进展文章,深入探讨了这一领域的发展动态。
神经干细胞(neural stem cells, NSCs)是一类具有分裂潜能和自我更新能力的母细胞,能够通过不对称分裂产生神经组织的各类细胞。需要强调的是,在脑、脊髓等所有神经组织中,不同类型的神经干细胞产生的子代细胞种类和分布各不相同。
近期神经干细胞研究值得关注的是华裔科学家丁盛的最新成果:通过细胞重组技术,对现有的诱导多能干细胞(iPS细胞)技术进行改进,将成人皮肤细胞直接转化为神经干细胞。人类胚胎干细胞是一种多能细胞,能发育成人体内任何类型的细胞,因此在再生医学领域具有巨大的应用潜力。然而,由于获取人类胚胎干细胞需要使用人类早期胚胎,相关研究一直饱受伦理争议。丁盛研究组对iPS细胞技术进行了改进,通过重组将皮肤细胞直接变成神经干细胞,避免iPS细胞进入可发育成任何类型细胞的多能状态。避免多能状态非常重要,因为它降低了iPS细胞在移植后发育成肿瘤的潜在风险。这一新方法在再生医学领域具有重要的应用潜力。
另一项研究发现毛囊可产生神经干细胞。研究人员在鼠胡须的毛囊中采集的干细胞可以生长为神经元以及其他神经细胞,如星形胶质细胞、少突胶质细胞、皮肤细胞、平滑肌细胞以及黑色素细胞。已知最好的干细胞来源是骨髓,但研究人员希望找到更易采集干细胞的其他部位。此前,研究人员已在毛囊中发现干细胞:去年9月,美国哥伦比亚大学霍华德·休斯医学研究所与纽约洛克菲勒大学组成的研究小组发现,来自毛囊的干细胞可以生长为头发、皮肤和汗腺。今年,宾州大学医学研究所的研究小组发现,从鼠胡须囊中采集的干细胞移植后可生长为头发及其他皮肤细胞。研究人员希望这种干细胞能对一系列疾病提供治疗,如帕金森病、糖尿病或脊髓损伤。
此外,日本名古屋市立大学的研究人员发现了神经干细胞在脑内的移动机制。此前已知神经干细胞主要存在于成年哺乳动物侧脑室的室管膜下区,正常情况下处于“蛰伏”状态,在脑部受损等特殊情况下可增殖、迁移并分化为新的神经元和神经胶质细胞。然而,这些神经干细胞在细胞密集的脑内如何移动一直未被阐明。该研究发现,鼠脑内新产生的神经干细胞在通过星形胶质细胞间隙时,会分泌一种名为“SLIT”的蛋白质。受到SLIT刺激后,星形胶质细胞会收缩其突起,为神经干细胞让出通道,使其得以在脑内移动。星形胶质细胞是哺乳动物脑内分布最广泛的细胞,其长而分叉的突起充填在神经细胞之间,起支持和分隔作用。