美國約翰·霍普金斯大學(xué)醫學(xué)院研究人員5月22日在《神經(jīng)元》雜志網(wǎng)絡(luò )版上發(fā)表論文稱(chēng)，他們開(kāi)發(fā)出一種通過(guò)追蹤細胞內表達的基因來(lái)描繪中樞神經(jīng)系統發(fā)育情況的方法，且已在小鼠視網(wǎng)膜中得到證實(shí)。研究人員表示，這一技術(shù)有望用于未來(lái)開(kāi)發(fā)治療致盲性疾病和其他神經(jīng)系統疾病的再生療法，推動(dòng)再生醫學(xué)發(fā)展。
視網(wǎng)膜是一種已被科學(xué)家充分研究的結構，其中包含多種存在于神經(jīng)系統其他部分的細胞類(lèi)型，因此，可作為一個(gè)極好的范例用于研究中樞神經(jīng)系統發(fā)育。構成視網(wǎng)膜的各種細胞類(lèi)型都是由神經(jīng)祖細胞產(chǎn)生的，該細胞創(chuàng )造各種細胞類(lèi)型所需的基因模式會(huì )沿著(zhù)嚴格的時(shí)間線(xiàn)出現，如吸光視桿細胞和視錐細胞會(huì )由較年輕的祖細胞產(chǎn)生，而支持性神經(jīng)膠質(zhì)細胞則由較老的祖細胞產(chǎn)生。
為了詳細研究神經(jīng)祖細胞發(fā)育成各類(lèi)型細胞的過(guò)程并構建路線(xiàn)圖，研究人員首先對不同發(fā)育時(shí)間點(diǎn)的個(gè)體小鼠視網(wǎng)膜細胞DNA進(jìn)行了測序，隨后將相關(guān)信息輸入他們開(kāi)發(fā)的一個(gè)機器學(xué)習計算機程序中，該程序會(huì )快速壓縮大量的遺傳數據，生成一幅干細胞發(fā)育路線(xiàn)圖。通過(guò)路線(xiàn)圖，研究人員可以看到細胞發(fā)育的過(guò)程，了解哪些細胞類(lèi)型會(huì )引發(fā)其他細胞類(lèi)型，哪些細胞類(lèi)型之間的關(guān)系最為密切，是什么基因變化導致小鼠和人類(lèi)視網(wǎng)膜中100多種細胞類(lèi)型的產(chǎn)生等情況。
研究人員表示，新技術(shù)提供了中樞神經(jīng)系統細胞發(fā)育方面最全面的路線(xiàn)圖，讓他們能夠更深入地了解個(gè)體基因和基因網(wǎng)絡(luò )對發(fā)育中的中樞神經(jīng)系統的影響。如果能利用這種路線(xiàn)圖來(lái)讓干細胞制造某種類(lèi)型的視網(wǎng)膜細胞，有朝一日醫生便可以通過(guò)替換因黃斑變性和其他致盲性疾病而損壞的細胞來(lái)治療這些疾病。而將這一技術(shù)應用于其他細胞類(lèi)型，則有望幫助科學(xué)家更好地了解哪些基因會(huì )影響身體其他組織中的疾病發(fā)展。
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