《自然—化学生物学》：人造分子可刺激神经干细胞分化

雪原

美国德州大学西南医学中心的研究人员6月15日表示，经其他实验中意外发现的启发，他们成功地获得了一种能刺激神经干细胞开始发育成神经细胞的小分子。研究人员认为，新研究成果有望在未来让人类自身神经干细胞在体外经过培养并发育成熟，然后作为工作神经细胞植入人体内治疗不同的疾病。
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( K) p. h/ T& q6 V" X/ g8 U! W4 K德州大学西南医学中心分子生物学助理教授珍妮·谢博士说，新的研究成果为神经再生医学和脑癌症化学疗法提供了重要的基础。相关论文将发表在6月17日《自然—化学生物学》杂志上。研究人员相信，小分子的产生使得人们能够揭示神经细胞成熟的某些生化步骤，同时它还向人们显示，大规模的化合物筛选有助于人们开发治疗诸如遗传性慢性舞蹈病、脑损伤或癌症等疾病的药物。
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' g' f5 V% Z3 s3 R0 B$ h0 B/ S据悉，研究人员的新成果基于另外一项的实验。在那项实验中，为了解哪些化合物能够刺激培养基中的、取自啮齿动物胚胎的干细胞转化成心脏细胞，研究人员筛选了14.7万个化合物。意想不到的是，通过实验他们发现了5种能够刺激细胞变成神经细胞形式的分子。随后，研究人员开发出了这些分子的“变异型”化合物——Isx-9。因为该分子能在浓度相当低的情况下发挥作用，同时更容易溶入水，所以它比最初发现的5种分子更有效。
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, w5 ]4 j% w, H9 }$ ~+ }+ r研究人员表示，分布在大脑不同区域的神经干细胞有能力转化成不同类型的细胞，而不仅仅局限于神经细胞。研究中，他们在培养取自啮齿动物大脑海马体部位的神经干细胞时，加入了化合物Isx-9，结果神经干细胞聚集起来并形成了神经突，这是神经细胞在体外培养基中生长所具有的典型特征。此外，化合物Isx-9同时还能阻止干细胞发育成非神经细胞，并且比其他神经元物质在刺激神经细胞发育方面更有效。
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数十年来，神经系统学家相信成年哺乳动物大脑不能生长新的神经细胞，并认为学习和记忆是大脑在已存在的细胞中建立新的连接。谢博士表示，不过，人们现在知道成年人的大脑仍在不断地产生新的神经细胞。在大脑内参与学习和记忆的海马体中，干细胞发育成神经细胞的速率达到每天数千个。7 X2 R: D9 A/ g& n+ `0 y
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/ |' H) C5 S( u( y- {: _科学家曾发现当一个成熟的神经细胞向干细胞发射一个称为神经传递素的化学信号后，未成熟的细胞开始发育成熟。但是，他们并不了解这其中所涉及的生化通道或基因。谢博士认为，人们认识中存在的鸿沟在于如何控制干细胞。研究人员发现，对神经干细胞而言，Isx-9的作用类似于神经传递素。采取有化合物参与的干细胞人工培养方法，科学家找到了一个干细胞开始发育成神经细胞的生化通道。研究人员计划下一步将化合物Isx-9用于大量不同RNA的组合实验，以了解化合物对哪些基因有作用。（来源：科技日报 毛黎）
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（《自然—化学生物学》（Nature Chemical Biology），4, 408 - 410 (2008) ，Jay W Schneider, Jenny Hsieh）" K2 o* Y) w+ [% I) l& \

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更多阅读（英文）
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《自然—化学生物学》论文摘要  7 O& i. t4 _# m( I) P8 F% H" w" {% o

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