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研究发现骨髓细胞与脑细胞融合,置疑成体干细胞分化能力
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年10月17日 来源:
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生物通讯]根据斯坦福大学医学院的一项新研究,骨髓细胞能与专门的脑细胞融合,可能起到支持脑细胞或修复脑损伤的作用。这一发现有助于平息当今科学界的一场激烈争论:骨髓中的成体干细胞具有分化为其它细胞类型如脑细胞、肌肉细胞和肝细胞的能力吗?或者它们只是与这些细胞融合形成了一个双核实体?这项研究表明,对于Purkinje细胞这样的复杂脑细胞而言,显然融合才是正确的途径。
药理学教授Helen Blau博士早先已经证明,人体中移植骨髓细胞能设法进入大脑,它们在大脑中展现出Purkinje细胞的特点。Purkinje细胞大脑中控制肌肉运动和平衡区域的细胞。她还证明,实验室培养皿中的成熟细胞能与其它细胞类型融合,呈现出另一种细胞的特点。
在Blau最新的研究中,她证明小鼠骨髓细胞能与存在的Purkinje细胞融合并激活正常情况下只在Purkinje细胞核中表达的基因。这项研究发表在10月16日期《自然细胞生物学》的网络版上,随后将发表在11月期的印刷版上。
“我认为融合可能确实是一个重要的生物学机制。”Blau说。她认为研究人员早先低估了融合在医学上的重要性,而片面地看重骨髓细胞分化为其它组织类型的能力。Blau不同意这些看法。“融合是弥补复杂细胞损伤的一个复杂而微妙的机制。”
Blau和资深科学家James Weimann博士将骨髓细胞移植到小鼠体内,这些骨髓细胞经过遗传改造能产生一种绿色荧光蛋白。在随后的18个月(小鼠生命期的75%)里,研究人员寻找小鼠大脑中的绿色荧光细胞。
随着之间的流逝,研究小组在显微镜下发现越来越多的Purkinje细胞发出绿色荧光。进一步研究这些细胞,研究小组发现它们有两个细胞核--一个来自原始Purkinje细胞,另一个来自融合的骨髓细胞。他们还发现,骨髓细胞紧凑的细胞核随时间扩大,越来越呈现出更松散的Purkinje细胞核的外貌。
研究人员发现,融合细胞中,骨髓细胞的细胞核行动也很像Purkinje的细胞核。当他们将只有Purkinje细胞基因活化时才发绿光的骨髓细胞移植到小鼠中,发现外表正常的Purkinje细胞也发起了绿光。这说明骨髓细胞已融合到Purkinje细胞中,激活了Purkinje细胞基因。
Blau 表示,下一步他们将研究在什么条件下,骨髓细胞与Purkinje细胞融合。“如果你知道了是哪些信号诱使二者融合,就能将信号传送到受损组织,召集机体自身的骨髓细胞来治疗疾病。”Blau 希望这一策略能成为修复伤害、中风和帕金森氏症等疾病的大脑损伤的一条新途径。(生物通编译)