干细胞未开发的潜能可以帮助修复脊髓损伤
弗朗西斯-克里克研究所(Francis Crick Institute)的科学家们发现了一组潜伏的干细胞,它们对小鼠中枢神经系统的损伤有反应。如果人类存在类似类型的细胞,它们可以提供一种新的治疗方法来治疗大脑和脊髓损伤。
在疾病或受伤后,干细胞通过替代已经死亡的细胞来帮助修复损伤。在一些器官中,如皮肤和肠道,这些干细胞一直处于活跃状态,而在其他器官中,所谓的 "潜伏干细胞 "在等待伤害发生时才被激发出来。
今天(8月22日星期一)发表在《发育细胞》上的研究报告中,研究人员在小鼠的中枢神经系统中发现了一组潜伏干细胞。这些是上皮细胞的一部分,它们排列在大脑和脊髓中容纳脑脊液的隔间壁上。
当研究小组使用一种荧光工具在大脑中寻找被称为树突状细胞的免疫细胞时,这些细胞被偶然发现。该工具所识别的外胚层细胞被发现产生于胚胎祖细胞,它们的表面有一种与树突状细胞相同的蛋白质,这让科学家们发现了它们。
他们与弗朗西斯-克里克研究所的神经科学家同事和里斯本分子医学研究所的发育生物学家合作,发现在健康的小鼠中,这些细胞保持静止,并在其表面飘出小毛,帮助脑脊液流动。
然而,在受伤的小鼠脊髓中,这些细胞的反应是分裂,向受损区域迁移并分化为星形胶质细胞,这是神经系统的主要细胞类型之一。
研究小组还在实验室中详细观察了这些细胞,发现它们表现出干细胞行为的关键特征。它们在很长一段时间内持续分裂,并且还能够分化为中枢神经系统的所有三种主要细胞类型--神经元、星形细胞和少突胶质细胞。
克里克大学免疫生物学实验室的共同通讯作者和博士后培训研究员Bruno Frederico说:"虽然我们不知道这些细胞是否存在于人类中,但如果它们存在的话,看看它们是否也会默认成为星形胶质细胞而不是神经元来应对损害,这将是非常有趣的。这可能有助于解释为什么哺乳动物的中枢神经系统在受伤后没有强大的自我修复能力。
"如果我们能找到一种方法来克服在脊髓损伤后阻止分化为神经元和少突胶质细胞的障碍,它可能会提出一条治疗脊髓损伤的新途径"。
研究人员表示,释放这些细胞的潜力可以帮助身体在脊髓损伤后产生新的神经元,这些神经元负责接收和发送运动的关键信号。
克里克大学的共同通讯作者和主要组长卡埃塔诺-雷斯-索萨(Caetano Reis e Sousa)说:"对于外胚层细胞是否能具有神经干细胞的能力存在不确定性,但这项研究强调了其潜力。