脊椎動物的神經系統源于神經管的發育所成,而神經管則是脊椎動物脊髓和大腦分化的基礎,近日,來自德國德累斯頓工業大學等處的研究人員通過研究首次實現了利用小鼠胚胎干細胞在體外成功構建了三維的脊髓結構,相關研究成果刊登于國際雜志Stem Cell Reports上。
很多年以來研究人員一直致力于在分子水平上研究墨西哥蠑螈的再生潛力,機體損傷后墨西哥蠑螈可以實現脊髓和其它器官的再生而且再生后的組織具有完全的功能。然而哺乳動物比如人類就不能實現機體器官的再生。墨西哥蠑螈脊髓的再生會形成和胚胎脊髓類似的三維結構,由于其在組織中的位置,再生脊髓中的功能性細胞就會在恢復的組織中發揮作用,這項研究中研究者將墨西哥蠑螈的機體再生潛能成功地運用到了哺乳動物機體中。
單一的小鼠胚胎干細胞可以嵌入到三維基質中,并且在神經分化的培養基中生長從而促進神經上皮包囊的發育,這些包囊會沿著神經軸在中腦和后腦中定植,而研究者的目標則是在體外實現脊髓的產生,研究者Andrea Meinhardt說道,為了達到目的我們將類維生素A加入到3D培養基中,其不僅可以促進神經組織轉變成為脊髓,而且可以誘導信號中心的形成用于形成組成脊髓的所有不同的細胞類型。
本文中研究人員首次在體外成功構建了標準的胚胎神經管,而該研究也為后期成功構建三維結構的脊髓組織,用于在人類機體中移植脊髓治療疾病提供了一定的希望和幫助。
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