多能干細(xì)胞分化特化神經(jīng)細(xì)胞
中國(guó)微生物菌種查詢網(wǎng) 來(lái)源：生物通 / 2016-11-07 08:43:43
人類(lèi)多能干細(xì)胞(hPSCs)是目前生物學(xué)領(lǐng)域最引人注目的話題之一，其原因在于hPSCs可通過(guò)改善機(jī)體再生能力，為治療許多疾病提供了一個(gè)潛在的途徑。此外，hPSCs系統(tǒng)也適用于藥物篩選和毒性測(cè)試。
通過(guò)hPSCs構(gòu)建神經(jīng)發(fā)育模型，為分析神經(jīng)早期發(fā)育，病理進(jìn)程和治療方法開(kāi)辟了一個(gè)新的通道，威斯康星大學(xué)麥迪遜分校Waisman中心的張素春（Su-ChunZhang）教授發(fā)表綜述，介紹了來(lái)源自人類(lèi)多能干細(xì)胞的特化神經(jīng)細(xì)胞。
他指出，hPSCs來(lái)源的功能性特化神經(jīng)細(xì)胞亞型具有根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得來(lái)的發(fā)育基本規(guī)律，操控這些規(guī)律能獲得高度富集的神經(jīng)類(lèi)型（類(lèi)似于大腦中的功能屬性）。并且利用這些亞型，能進(jìn)一步快速發(fā)育成成熟神經(jīng)，以及隨著環(huán)路整合發(fā)生的衰退，從而幫助科學(xué)家們了解疾病和細(xì)胞治療中hPSCs的潛力。
今年4月，張教授等人就這樣構(gòu)建出了兩種相關(guān)的細(xì)胞類(lèi)型，目的在于顯示小鼠帕金森癥狀何時(shí)減輕的行為測(cè)試，證實(shí)了“上調(diào)”和“下調(diào)”開(kāi)關(guān)如預(yù)期那樣起作用。這些細(xì)胞類(lèi)型被用于檢測(cè)設(shè)計(jì)藥物時(shí)，一種類(lèi)型的細(xì)胞提高了多巴胺生成；另一種則終止了多巴胺生成。他表示“在工程細(xì)胞移植到小鼠大腦中后，我們可以采用只對(duì)表達(dá)設(shè)計(jì)受體的細(xì)胞起作用的設(shè)計(jì)藥物，開(kāi)啟或關(guān)閉，上調(diào)或下調(diào)它們。這種藥物不會(huì)影響任何的宿主細(xì)胞因?yàn)樗鼈儧](méi)有這種專(zhuān)門(mén)的受體。這是一個(gè)非常干凈的系統(tǒng)。”
這項(xiàng)研究第一次表明采用人類(lèi)干細(xì)胞移植，可以遠(yuǎn)程調(diào)控移植細(xì)胞的功能，且功能是可逆的。如果你拿走藥物，它就會(huì)恢復(fù)原狀。
張素春教授是著名的WiCell研究所創(chuàng)始人之一。他的實(shí)驗(yàn)室主要研究胚胎干細(xì)胞（尤其是人胚胎干細(xì)胞）的神經(jīng)分化，是該領(lǐng)域做的最好的實(shí)驗(yàn)室。他的貢獻(xiàn)包括曾在國(guó)際上首次將人胚胎干細(xì)胞分化成神經(jīng)前體細(xì)胞，將胚胎干細(xì)胞分化成各種類(lèi)型神經(jīng)元及膠質(zhì)細(xì)胞，研究關(guān)鍵基因（如Pax6等）在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中的作用等。
2013年5月，威斯康星大學(xué)的張素春研究小組，繞過(guò)稱(chēng)作誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）的多能階段，將來(lái)自人體和猴子的皮膚細(xì)胞直接轉(zhuǎn)變成了一種神經(jīng)祖細(xì)胞，這種祖細(xì)胞能夠形成各種神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞。
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