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由内向外构建大脑。人类脑皮质具有成百上千种不同的细胞类型,宏伟的脑皮质结构一开始时是一层均一的神经干细胞,在几个月的胚胎发育过程中由内至外构建出了自身。直到最近,科学家们对于这一过程大多数的认识都是来自对小鼠模式生物的研究。在小鼠中几乎所有神经元都是由定位在脑室区(VZ)、称作为脑室放射状胶质细胞(vRG)的干细胞生成。但最近的一些研究表明,或许有其他因素参与了人类大脑皮质的发育。2010年,Kriegstein在人类大脑中发现了一种新型的神经干细胞,由于这些细胞远离提供营养物的脑室,定位在脑室下区(oSVZ)的外层,被称作为是外层放射状胶质细胞(oRGs)。让研究人员吃惊的是,进一步的研究揭示在人类脑皮质发育的高峰期,大多数的神经元都是在oSVZ而非熟悉的VZ中生成。
这一转变伴随着干细胞与周围组织细胞的复杂通讯,但人们在这方面还知之甚少。我们希望鉴定对干细胞维持和功能有重要影响的组织细胞,以及能够影响微环境的HSC信号,领导这项研究的Robert Oostendorp教授介绍道。他和同事使用混合培养的组织和干细胞来研究它们之间的互作。研究人员将自己发现的互作调控因子与文献中的信号通路关联起来,并在此基础上建立了生物信息学模型。随后他们通过大量的细胞实验,对计算机生成的信号传导模式进行验证。我们得到的结果非常有趣,整个系统以反馈回路的形式起作用,Oostendorp指出。在启动模式下,干细胞先影响组织细胞的行为,而后组织细胞再对干细胞起作用,触发其自我更新步骤。)
肝脏主要由高度分化的肝细胞组成并完成许多任务,包括储存维生素和矿物质、去除毒素、调节血液中脂肪和糖。这些细胞的死亡后,由健康的新肝细胞取代。但这些新细胞的来源从来没有被确定。干细胞,能在补充保持自己数量的同时发展成高度分化的细胞,为皮肤,血液等组织在随着时间丢失细胞的时候提供新的细胞。但是,在肝脏中还没有发现过干细胞的存在。一些科学家推测,成熟的肝细胞可能通过分裂保持其数量。但Nusse博士说,肝脏成熟的细胞已经高度分化,它们可能已经失去了分裂能力。“分化过的肝细胞染色体已经放大,”他解释说,“这表明这些细胞的每一条染色体有超过两个副本。这保证细胞能产生更多的蛋白质,不过确实会损害了它们的分裂能力。”
干细胞让烧伤患者再现清晰视力。绵阳B淋巴细胞储存费用好多干细胞移植给了全世界每年因为化学烧伤角膜的数千患者治愈的希望,这些患者通常是在工作场所或家中因接触强腐蚀力的清洁剂而不慎灼伤。在本研究中,研究者从患者的健康眼取下少量干细胞,然后在实验室中培养繁殖,移植到烧伤的患眼。移植后的干细胞会生长为新的角膜从而替代原来受损的角膜组织。因为绵阳周边B淋巴细胞储存干细胞来自患者自已的身体,所以移植手术后患者无须摄服抗免疫排斥药物。眼睛烧伤后,目前所能得到的治疗是人工角膜移植或尸体角膜移植,但前者导致的诸如感染与青光眼等并发症严重,后者必须服药以预防免疫排斥反应。