来自美国威斯康辛大学、复旦大学上海医学院等机构的研究人员，第一次将人类胚胎干细胞成功地转化成▼了神经细胞，帮助小鼠恢复了学习和记忆能力。这一突破性的成果发表在4月21日的《自然生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上。文章的通讯作者是威斯康辛大学麦迪逊分校神经生物学家张素春(Su-Chun Zhang)教授，现受聘为复旦大学“长江学者奖励计划特聘教授”。主要研究方向为干细胞研究领域，其曾在国际上首次利用人胚干细胞诱导出神经干细胞与运动神经元。
张素春¤教授说：“新研究第一次证∮明了，人类干细胞可√以成功将自身植入到大脑中，治愈神经功能缺陷。”“一旦进入到小鼠大脑中，植入的干细胞就♀会形成两种常见的、重要的神经元类型，它们分别与化学物质GABA或乙酰胆碱进行沟通。这两种神经元类型与多种人类行为、情感、学习、记忆、成瘾和许多其他的精神问题有关。”
在实★验室中培育人类胚胎干细胞，利用化学物质促使胚胎干细胞发育成神经细胞。在过去的15年里，张素春教授这该领域的先锋人物。在实验中选用的小鼠是一种不会排斥来自其他物种移植物的特殊品种。在研究的伊始，研究人员首先蓄意破坏了大脑中■与学习和记忆相关的某一区域。在接受干细胞移植后，研∮究人员证实这些小鼠常规学习和记忆测试的评分明显更优。例如，它们更精于水迷宫测试。
张素春教授表示，三项措施是研究成功的关键：部位、定时↑和纯度。“发育中的脑细胞会得到≡来自其定位组织的信号■，我们选择的大脑部位可以指导这些细胞形成GABA和胆碱能神经元。”最初破坏的是一个称作为内侧隔核(medial septum)的大脑区域，其通过GABA和胆碱能神经元与海马相〒连。“这一环路是我们能够△学习和记忆的基础，”张素春说。
研究人员将移植细胞植入到了这些记忆回路的另一端——重要记忆中心←海马内。在植入到大脑中后，这些移植细胞响应来自大脑的化学指令，开始特化并与海马中的适当细胞相连接。张素春说，这一过程有点类似于拆除一段电话线。如果你能找到正∏确的线路，你就能够给⊙来自任何一头的置换电话线布线。
在这篇文章中〖，张素春教授和第一作者刘艳(Yan Liu，音译)，利用化学方法引导人类胚胎干细胞开始分化形成神经细胞，然后将这些中间细胞注入到小鼠大脑中。通过局部特化引导细＠胞，避免了在小鼠体内形成不必要的细胞类型。确保几乎所有的移植细胞都成为神经细胞〒至关重要，张素春说：“这意味着你能够预测其后代细胞将会是怎样，以及未来的治疗应⌒ 用，因而可以︻减少注入干细胞形成肿瘤的机会。在许多其他的移植实验中，注入早期祖细胞可导致形成肿瘤。在我们的案∑例中没有发生这种情况，是因为移植细胞是纯粹＠ 的，被指定特殊命运的细胞，因而不会生成任何其他的东西。我们需要确保我们不会注入癌症的种子。”
通过细胞替代来修复大脑是干▼细胞移植▲的一个圣杯(Holy Grail)，两种细胞类型对于◣脑功能均至关重要。张素春说：“胆碱能神经元与阿尔茨海默氏症和唐氏综合症相关，GABA神经元参与了许多其他的◆疾病，包括精神分裂症、癫痫、抑郁症和成瘾。”
虽然结果很诱☆人，干细胞治疗还不大可能立即产生效应。张素春指出“许多的精神疾↓病，你都还不知道是大↘脑的哪部分出现了问题。”新研究更有可能即刻应用于构建药物筛查和发现模型。来源：生物通
