美國約翰·霍普金斯大學醫(yī)學院研究人員5月22日在《神經(jīng)元》雜志網(wǎng)絡版上發(fā)表論文稱，他們開發(fā)出一種通過追蹤細胞內(nèi)表達的基因來描繪中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育情況的方法，且已在小鼠視網(wǎng)膜中得到證實。研究人員表示，這一技術有望用于未來開發(fā)治療致盲性疾病和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的再生療法，推動再生醫(yī)學發(fā)展。
視網(wǎng)膜是一種已被科學家充分研究的結(jié)構(gòu)，其中包含多種存在于神經(jīng)系統(tǒng)其他部分的細胞類型，因此，可作為一個極好的范例用于研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。構(gòu)成視網(wǎng)膜的各種細胞類型都是由神經(jīng)祖細胞產(chǎn)生的，該細胞創(chuàng)造各種細胞類型所需的基因模式會沿著嚴格的時間線出現(xiàn)，如吸光視桿細胞和視錐細胞會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)育成各類型細胞的過程并構(gòu)建路線圖，研究人員首先對不同發(fā)育時間點的個體小鼠視網(wǎng)膜細胞DNA進行了測序，隨后將相關信息輸入他們開發(fā)的一個機器學習計算機程序中，該程序會快速壓縮大量的遺傳數(shù)據(jù)，生成一幅干細胞發(fā)育路線圖。通過路線圖，研究人員可以看到細胞發(fā)育的過程，了解哪些細胞類型會引發(fā)其他細胞類型，哪些細胞類型之間的關系最為密切，是什么基因變化導致小鼠和人類視網(wǎng)膜中100多種細胞類型的產(chǎn)生等情況。
研究人員表示，新技術提供了中樞神經(jīng)系統(tǒng)細胞發(fā)育方面最全面的路線圖，讓他們能夠更深入地了解個體基因和基因網(wǎng)絡對發(fā)育中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響。如果能利用這種路線圖來讓干細胞制造某種類型的視網(wǎng)膜細胞，有朝一日醫(yī)生便可以通過替換因黃斑變性和其他致盲性疾病而損壞的細胞來治療這些疾病。而將這一技術應用于其他細胞類型，則有望幫助科學家更好地了解哪些基因會影響身體其他組織中的疾病發(fā)展。
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