在三维培养中重建脊髓的模式化片段

脊椎动物的中枢神经系统由神经管发育而来，神经管是脊髓和大脑分化的基础。德国德累斯顿理工大学(CRTD) DFG再生治疗研究中心的Elly Tanaka教授和她的研究小组首次展示了小鼠胚胎干细胞在体外三维生长的脊髓。观察运动神经元、中间神经元和背侧中间神经元沿背/腹轴的正确空间组织。

这项研究发表在美国杂志的网站上干细胞的报道。

多年来，Elly Tanaka和她的研究小组一直在分子水平上研究蝾螈的再生潜力。墨西哥蝾螈有再生它们的潜力脊髓和其他器官在受伤后恢复完整的功能。像人类这样的哺乳动物不能再生大多数器官。蝾螈的脊髓恢复是在一个类似胚胎脊髓的三维结构中发生的。再生脊髓的细胞根据它们在组织中的位置，知道在恢复的组织中执行什么功能。Elly Tanaka教授解释说:“在这项研究中，我们将从蝾螈身上获得的再生潜能应用到哺乳动物老鼠身上。”

单一的鼠标胚胎干细胞在三维基质中嵌入并在神经分化培养基中生长导致神经上皮囊肿的克隆发育。这些囊肿沿神经轴分布在中脑和后脑。“然而，我们的目标是在体外生成脊髓，”CRTD的博士后Andrea Meinhardt博士说。“因此，我们在3D细胞培养的第二天向培养基中添加了维甲酸。”这一结果不仅导致神经组织向脊髓转移，而且还诱导了形成脊髓所有不同细胞类型的局部信号中心的形成。“这是我们第一次可以在体外重建一个典型的胚胎神经管的结构，”Andrea Meinhardt说。

Elly Tanaka说:“通过这项研究，我们向构建用于人体移植的脊髓三维片段的想法又迈进了一小步。”

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