中新網(wǎng)2月1日電 科技日報報道,在美國威斯康星大學(xué)工作的中國科學(xué)家張素春和李學(xué)軍30日報告說(shuō),他們成功使用人類(lèi)胚胎干細胞分化出了運動(dòng)神經(jīng)元,在干細胞研究中邁出一大步。這一成果當天發(fā)表在《自然生物技術(shù)》雜志網(wǎng)絡(luò )版上。
運動(dòng)神經(jīng)元將大腦和脊髓的指令傳輸到全身的肌肉組織,是人類(lèi)完成各種動(dòng)作的關(guān)鍵一環(huán)。多年以來(lái),科學(xué)家一直嘗試將胚胎干細胞誘導分化成運動(dòng)神經(jīng)元,但都沒(méi)有成功。張素春等人的成果,將有助于利用胚胎干細胞治療脊髓損傷、肌萎縮性側索硬化等癥。
張素春說(shuō),他們經(jīng)過(guò)兩年多的研究,發(fā)現了胚胎干細胞分化為神經(jīng)細胞時(shí)有特殊的時(shí)間節奏。只有在相當于人類(lèi)胚胎發(fā)育第三周到第四周這一段時(shí)間里,胚胎干細胞才有可能分化成運動(dòng)神經(jīng)元。此外,還必須運用一系列特殊的生長(cháng)因子和激素來(lái)誘導干細胞,這好比“教育”干細胞如何正確地分化。
這一過(guò)程要分為幾步。研究人員首先將胚胎干細胞分化成神經(jīng)干細胞,然后使神經(jīng)干細胞生長(cháng)為運動(dòng)神經(jīng)元祖細胞,最后才使祖細胞變成運動(dòng)神經(jīng)元。結果表明,他們培育的運動(dòng)神經(jīng)元具有傳導神經(jīng)電流的能力,也就是說(shuō)這種細胞是有效的。
張素春等人在研究中發(fā)現,在胚胎干細胞分化的上述任何一個(gè)環(huán)節,時(shí)間控制的誤差、誘導物質(zhì)配方和劑量的差異,都可能使胚胎干細胞朝其他方向分化。他說(shuō):“這一研究最重要的意義,是揭示了胚胎干細胞分化的一個(gè)基本原理,也就是干細胞必須在特定的時(shí)間接受特定的刺激。這對胚胎干細胞分化成其他神經(jīng)細胞也很重要!
領(lǐng)導這一研究的張素春曾就讀于上海醫科大學(xué),現在擔任威斯康星大學(xué)解剖學(xué)與神經(jīng)學(xué)系助理教授。2001年,他曾率先將胚胎干細胞培育成神經(jīng)元祖細胞。而在最新研究中,他的合作者李學(xué)軍是其博士后。(王俊鳴 )