在一項新的研究中,來自加拿大多倫多大學、多倫多西奈山醫院和英國劍橋大學等研究機構的研究人員發現了一種控製神經幹細胞命運的新方法,這讓人們更接近於解開受傷或中風後如何修複大腦的謎題。相關研究結果於2022年5月23日發表在Nature Communications期刊上,論文標題為“Signal requirement for cortical potential of transplantable human neuroepithelial stem cells”。
這些研究結果概述了一組小分子,能夠保持兩大類神經幹細胞不失去分化為哺乳動物大腦皮層關鍵組成部分的能力,而大腦皮層是大腦中控製語言和信息處理的部分。
論文共同通訊作者、多倫多大學醫學院婦產科教授Andras Nagy說,“這一發現是我們實驗室近年來開發的平台技術的一個激動人心的延伸,它使細胞治療安全並普遍使用現成的產品來治療退行性疾病。”
γ-氨基丁酸(GABA)能神經元和穀氨酸能神經元是哺乳動物前腦或大腦皮層的兩個主要神經元亞型。這兩類神經元都是由稱為神經上皮幹細胞(neuroepithelial stem cell)的神經幹細胞發育而來,神經上皮幹細胞在大腦發育中發揮著早期的重要作用,但隨後很快就失去了形成其他皮層細胞類型的能力。
為了克服這一限製,這些作者確定了一組小分子,能夠保持神經上皮幹細胞的生長而不失去它們的發育潛力。此外,當他們從神經上皮幹細胞中去除這組小分子時,他們繼續大量分化為人類前腦中的皮層細胞。
Nagy說,“從神經幹細胞中獲得無限數量的形成前腦的神經上皮細胞的能力,對於開發新藥所需的疾病建模和毒性測試是至關重要的。這些細胞可能能夠用於細胞療法,有可能治療中風和其他神經係統疾病。”
在十年間為該項目開發了基於細胞的治療方法的論文第一作者兼論文共同通訊作者Balazs Varga說,了解協調大腦發育的力量將有助於確定疾病的根本原因和開發新的治療方法。
Varga說,“我們的研究確定了一種讓我們可以控製神經幹細胞命運的方法。更好地了解神經上皮細胞的行為將為我們提供關於如何控製神經上皮幹細胞功能和大腦再生的想法。”