Only Perception: MIT／Karolinska 研究確認修補脊髓的細胞

2008-07-19

MIT／Karolinska 研究確認修補脊髓的細胞

Study identifies cells for spinal-cord repair
http://www.physorg.com/news135604595.html

July 18, 2008
By Deborah Halber

(PhysOrg.com) -- 一位在 MIT Picower Institute for Learning and Memory 的研究者指出，脊髓（spinal cord）損傷後，其中的幹細胞若能被說服分化成更多的治癒細胞（healing cells）與較少的結疤細胞（scarring cells），那麼這些令人衰弱的脊髓損傷，也許能有一種新的、非外科手術的治療方法產生。

這項研究，由 Konstantinos Meletis，一位 Picower Institute 博士後研究員及其在瑞典 Karolinska Institute 的同僚，發表於 PLoS Biology 七月號。他們的結果將導致藥物產生，對全世界每年 3 萬名受脊髓損傷折磨者而言，也許能恢復某種程度的機動性。

在一個發展中的胚胎裡，幹細胞分化成身體所有特化的組織。在成人身上，幹細胞作用如同一套修復系統，重新補充已特化的細胞，此外也維持再生性器官，諸如血液、皮膚或腸組織的正常更替。

在成人脊髓當中數量微小的幹細胞很緩慢或很少增殖，而且無法促進它們自己的再生。但最近的實驗證明，同樣這些細胞，實驗室中生長，接著回歸到受傷之處，能回復已癱瘓囓齒目與靈長類當中的某些機能。

在 MIT 與 Karolinska Institute 的研究者發現，成人脊髓中神經幹細胞被限制為一層立方體或圓柱形的、佈滿纖毛的細胞，稱為室管膜細胞（ependymal cells）。這些細胞構成薄膜，襯於腦室內部與脊髓的中央圓柱。

"我們能在遺傳上標記這種神經幹細胞族群，然後跟隨它們的行為，" Meletis 說。"我們發現這些細胞在脊髓損傷上增殖，朝受傷之處遷移，並在數月間分化。"

這項研究揭露了囓齒目動物與靈長類動物撩人結果之下的分子機制，並更進一步：藉由首度確認這種細胞亞族群（subpopulation）在何處被發現，他們為以藥物操縱它們鋪路，那能提升它們的天賦能力以修補受損的神經細胞。

"從一個介入的觀點來看，室管膜細胞根據損傷轉變成幾種不同細胞類型的能力使得它們相當有趣：想像一下，如果我們能夠控管這種神經細胞族群的行為以修補受損的神經，" Meletis 說。

根據損傷，室管膜細胞會增殖並遷移到受損區域，產生大量形成疤痕的細胞，加上較少的細胞，稱為寡突細胞（oligodendrocytes，寡樹突神經膠質細胞）。寡突細胞恢復神經細胞長而纖細、能傳送電脈衝的突出物（projection），稱為軸突，上的髓鞘質（myelin），或外層（coating）。髓鞘質猶如電線外面那層塑膠絕緣體，沒有了它，神經細胞無法適當運作。

"有限的功能恢復通常與中樞神經系統損傷有關，部份是因為斷裂的軸突無法重新長出並與它們在周邊神經系統的目標細胞連接，那延伸到我們的手臂、手、腿與腳，" Meletis 說。"在人類受傷後，軸突的功能依然完整無缺，但經常因為沒有髓鞘的絕緣而受到波及。"

研究者表示，在脊髓損傷後，若科學家能在遺傳上操縱室管膜細胞以產生更多髓鞘質與較少的疤痕組織，它們也許能避免或逆轉這類型損傷所產生的、許多使人衰弱的效應。

※ 相關報導：

＊ Spinal Cord Injury Reveals Multilineage Differentiation of Ependymal Cells
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0060182

Konstantinos Meletis, Fanie Barnabe-Heider, Marie Carlen,
Emma Evergren, Nikolay Tomilin, Oleg Shupliakov, Jonas Frise
PLoS Biol 6(7): e182
doi: 10.1371/journal.pbio.0060182