确定鉴定人脑发展的基因
含有超过1000亿个神经元和数十亿的其他专用细胞,人类的大脑是一种自然的奇迹。这是让人独特的器官。
现在,在期刊中写作细胞干细胞(2010年7月1日),威斯康星大学 - 麦迪逊的科学家团队已经确定了一个似乎是人类师父监管机构脑开发,引导未分化的干细胞下垂紧密定义的途径,以成为构成脑的所有类型的细胞。
新发现很重要,因为它揭示了主要的遗传因素负责指示在胚胎发育的最早阶段的细胞成为脑和脊髓的细胞。鉴定称为PAX6的基因 - 是朝向实验室中经常锻造定制脑细胞的第一关键步骤。
更重要的是,工作与鼠标等动物模型的结果形成鲜明对比斑马鱼,发展生物学的支柱,从而有助于水泥从人类开发的模型的重要性胚胎干细胞。
在UW-Madison神经电影师苏春张的Waisman中心进行的新工作揭示了pax6对神经外胚层的普遍影响,这是胚胎发育早期产生的结构,并且搅拌出两种主要形式脑细胞- 神经元和胶质细胞 - 以及构成人脑的数百个细胞亚型。
“这是一个着名的基因,”UW医学院和耻骨健康教授张说。“从小鼠和其他动物的工作很长一段时间都知道,但Pax6在人类发展中的表现不是很熟知。”
在动物中,已知基因在眼睛的发育中发挥作用,并且在一些神经细胞中观察。在里面人体细胞用于新的威斯康星研究,在神经外胚层的所有细胞几乎都观察到pax6。“Pax6在所有人类神经外胚层细胞中均匀地表达的事实是一个令人惊讶的是,”张开解释。“这是一种现象,它是我们在动物中所看到的。似乎在最早的发展阶段,人体细胞受到不同过程的调节。”
该发现可能有助于解释为什么人的大脑更大,并且在许多方面,比其他物种中观察到的更先进。在实验室菜单中,人脑干细胞是满满的pax6的塞子,并产生大量的皮质细胞,张小青张(与苏春张文无关),一个UW-Madison神经科学家和细胞干细胞的铅作者纸。
“在人类脑发展中,这扮演着一个非常重要的作用,”张张先生说。“在人类中,皮质是大脑的主要部分。在鼠标中,皮质是大脑的大部分部分。”
苏春张增,“在某种程度上,人类大脑以不同的方式调节人类是有意义的。大脑将人类视为独特的物种。”
实际上,新发现将有助于科学家改进并改善制作特异性神经细胞的技术。这些细胞对于未来的研究至关重要,开发疾病的新型模型,并且可以在临床环境中使用一天,以修复受损的细胞,导致帕金森病和肌萎缩的侧面硬化或卵牙龈疾病的病症。
“这为我们提供了一种精确和有效的方法来引导干细胞到特定类型神经细胞,“张小青说。”我们可以激活这个因素并将干细胞转换为特定的命运。“
苏春张说,Pax6的新作用的发现是第一次研究人员在人类细胞中发现了单一的遗传因素,该因素负责牧羊石干细胞成为特定的组织干细胞类型。“到目前为止,对于任何器官或组织,我们不知道任何决定因素。这是第一个,”他说。
苏春张说
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