卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院的研究人員已經(jīng)繪制了人類(lèi)脊髓細(xì)胞如何在胚胎中形成以及哪些基因控制這一過(guò)程。他們的發(fā)現(xiàn)可以產(chǎn)生關(guān)于脊髓損傷和疾病如何出現(xiàn)以及如何治療的新知識(shí)。該研究已發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志上。

脊髓是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一部分，是大腦與身體其他部位之間溝通的重要橋梁。人類(lèi)脊髓中有許多不同類(lèi)型的細(xì)胞，但關(guān)于這些細(xì)胞在胚胎發(fā)育過(guò)程中如何由干細(xì)胞形成，還有很多事情有待了解。

“由于人類(lèi)脊髓細(xì)胞再生不良，許多神經(jīng)退行性疾病和脊髓損傷是無(wú)法治愈的，”該研究的第一作者，卡羅林斯卡學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)，護(hù)理科學(xué)與社會(huì)系助理教授Xiaofei Li說(shuō)。“更好地掌握脊髓是如何形成的，以及不同的基因如何控制這種發(fā)展，可以為脊髓損傷和疾病(如ALS或神經(jīng)系統(tǒng)癌癥)帶來(lái)新的治療方法。

用戶(hù)友好的在線(xiàn)工具

研究人員已經(jīng)建立了人類(lèi)脊髓所有細(xì)胞類(lèi)型的廣泛圖譜，顯示了細(xì)胞的位置以及它們?cè)谂咛グl(fā)育過(guò)程中表達(dá)的基因。這些信息已經(jīng)收集在一個(gè)用戶(hù)友好的交互式在線(xiàn)工具中，研究人員或其他感興趣的各方可以使用該工具來(lái)搜索塑造脊髓發(fā)育方式的基因。

該研究確定了影響脊髓形成時(shí)干細(xì)胞如何遷移的關(guān)鍵基因以及它們具有的特化。與小鼠脊髓發(fā)育的比較揭示了小鼠和人類(lèi)之間的重要差異。

“這些發(fā)現(xiàn)非常重要，因?yàn)槲覀円呀?jīng)知道的大部分是基于小鼠研究的，”李博士說(shuō)。

該研究是使用單細(xì)胞RNA測(cè)序和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)進(jìn)行的，這使得研究人員能夠繪制每個(gè)細(xì)胞中的數(shù)千個(gè)基因，并分析它們?cè)谕唤M織切片的不同位點(diǎn)如何表達(dá)。

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研究人員還研究了一種稱(chēng)為室管膜瘤的不尋常腫瘤類(lèi)型，其表現(xiàn)為兒童惡性腦腫瘤或成人良性脊髓腫瘤。在鑒定腫瘤發(fā)展特有的基因時(shí)，他們因此能夠證明他們的發(fā)現(xiàn)如何用于增加對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的理解。

“我們現(xiàn)在將詢(xún)問(wèn)干細(xì)胞如何形成不同的細(xì)胞類(lèi)型，并在胚胎發(fā)育期間以及成熟和衰老期間以及不同類(lèi)型的病理?xiàng)l件下改變其特性，”該研究的最后一位作者Erik Sundström說(shuō)，他是卡羅林斯卡學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)，護(hù)理科學(xué)和社會(huì)系的高級(jí)研究員。