人类神经元成功调控活鼠主神经网络

伤我心太深

　据英国《自然》杂志网站11月22日报道，美国科学家将来自人类胚胎干细胞的神经元进行遗传修改并移植入活鼠的大脑内，结果发现，这些神经元能向老鼠的神经元发出信号并调控老鼠神经元的活动，最新研究为治疗帕金森氏病等铺平了道路。相关研究发表在11月21日出版的《美国国家科学院院刊》上。　　以前已有研究证明，从干细胞中提取出的人类神经元移植进老鼠大脑后，其能与老鼠大脑中的主神经元整合在一起并接收主神经元发出的信号。但科学家们一直没有证明这种移植细胞能成功地朝主神经元发出信号并调控主神经元的活动。为此，美国威斯康星大学麦迪逊 分校的詹森·魏克和同事利用光遗传学靶向工具对神经元进行了遗传修改，产生了一个在光照下会打开的离子通道，钠离子和钙离子等阳离子能流过该通道并激活神经元。借助这一方法，在人神经细胞和老鼠神经细胞组成的混合细胞中，科学家能选择性地激活人的神经细胞。
　　魏克和同事对人的胚胎干细胞进行了遗传修改以表达这个光激活离子通道，接着，他们在培养皿中利用胚胎干细胞培育出神经元，随后，再将其和老鼠的神经元一起培养并移植入老鼠大脑名为海马体的区域内，同时对整个培养和移植过程中这些神经元的特征和行为进行了研究。结果表明，在移植了人神经元的老鼠大脑区域内，用光激活人的神经元会促使老鼠的神经元同步放电。这表明，人的胚胎干细胞产生的神经元植入老鼠大脑后能成功地给主细胞发送信号并因此调控主神经网络的活动。
　　美国约翰·霍普金斯大学干细胞项目的负责人宋红军(音译)教授表示，这项技术可提供一个平台，让科学家们研究诸如哪类主神经元会做出反应等问题。魏克和同事现正在将这些光能激活的神经元移植入罹患各种神经退化性疾病的老鼠大脑中。魏克说：“我们最终的期望是能为特定的疾病定制神经元。未来，或许会有一束贯通大脑的光纤，能激活移植进大脑的细胞—比如神经元，让其释放出神经传递素多巴胺来治疗帕金森氏病。”
　　人的神经元能够在老鼠的大脑里正常工作，这充分表明神经细胞是可以像零件一样，在人类感知系统里安装卸载。光照下放出电信号的基因功能，被巧妙地嵌入神经细胞，以检验它能否向外放电。这种基因技术的小窍门，让我们想到另一个目前常用的判断基因植入是否成功的办法——把水母荧光基因和待移植的功能基因绑在一起移植，看照亮下生物体是否放出荧光。科学家解决难题的方式，往往就是这样简单而优美。