2008-1-15 18:02:00

G & D：新发现神经干细胞更具分化潜力

生物通报道：来自著名的美国纽约斯隆/凯德琳癌症纪念研究中心（Memorial Sloan-Kettering Cancer Center，简称MSKCC，生物谷注）的研究人员发现了一种新型的神经干细胞，这种干细胞比较于之前已发现的神经干细胞具有更广阔的分化潜力。这一研究成果公布在Genes & Development杂志上。

领导这一研究的是纽约斯隆/凯德琳癌症纪念研究中心的Lorenz Studer博士，纽约斯隆/凯德琳癌症纪念研究中心是国际著名的癌症治疗中心，在癌症研究方面具有一百多年的历史，曾获选为2001年度美国最杰出癌症医院。

神经干细胞（neural stem cells，NSCs）一般是指存在于脑部的中枢神经干细胞(CNS-SC)，其子代细胞能分化成为神经系统的大部分细胞。NCSC为外周神经干细胞(PNS-SC)，既可发育为外周神经细胞、神经内分泌细胞和Schwann氏细胞，也能分化为色素细胞(pigmented cell)和平滑肌细胞等。

一般而言，培养基中的NSCs能分化成神经亚细胞类型及神经胶质亚细胞类型，但是并不能分化成区域特异性神经细胞类型，在这篇文章中，Studer博士及其同事却分离和克隆得到了一种神经rosette细胞（neural rosette cells，R-NSCs，生物谷注），这种干细胞具有更广阔的神经亚型细胞分化潜力。

通过实验研究人员证明R-NSCs可以沿着CNS（中枢神经系统，central nervous system,生物谷注）和PNS（外周神经系统）细胞系进行分化，而且研究人员也识别出了只针对R-NSCs的生物标记，以及维持R-NSC类型的信号途径。

“我们的数据说明R-NSCs也许代表了第一种能分化成哺乳动物神经细胞中所有细胞多样性的神经干细胞，因此R-NSCs对于再生医学具有重要意义，而且也许能称为神经系统的‘胚胎干细胞等价物’”。

生物谷途径原始出处：

GENES & DEVELOPMENT 22:152-165, 2008

Human ES cell-derived neural rosettes reveal a functionally distinct early neural stem cell stage

Yechiel Elkabetz1,2, Georgia Panagiotakos2, George Al Shamy2, Nicholas D. Socci3, Viviane Tabar2, and Lorenz Studer1,2,4

1 Developmental Biology Program, Sloan-Kettering Institute, New York, New York 10021, USA; 2 Division of Neurosurgery, Sloan-Kettering Institute, New York, New York 10021, USA; 3 Computational Biology Center, Sloan-Kettering Institute, New York, New York 10021, USA

Neural stem cells (NSCs) yield both neuronal and glial progeny, but their differentiation potential toward multiple region-specific neuron types remains remarkably poor. In contrast, embryonic stem cell (ESC) progeny readily yield region-specific neuronal fates in response to appropriate developmental signals. Here we demonstrate prospective and clonal isolation of neural rosette cells (termed R-NSCs), a novel NSC type with broad differentiation potential toward CNS and PNS fates and capable of in vivo engraftment. R-NSCs can be derived from human and mouse ESCs or from neural plate stage embryos. While R-NSCs express markers classically associated with NSC fate, we identified a set of genes that specifically mark the R-NSC state. Maintenance of R-NSCs is promoted by activation of SHH and Notch pathways. In the absence of these signals, R-NSCs rapidly lose rosette organization and progress to a more restricted NSC stage. We propose that R-NSCs represent the first characterized NSC stage capable of responding to patterning cues that direct differentiation toward region-specific neuronal fates. In addition, the R-NSC-specific genetic markers presented here offer new tools for harnessing the differentiation potential of human ESCs.

[Keywords: Human embryonic stem cells; neural patterning; neural stem cells; neuronal specification]]

Received September 17, 2007; revised version accepted November 21, 2007.

4 Corresponding author.

E-MAIL studerl@mskcc.org ; FAX (212) 717-3642. 名词解释：

1.神经干细胞(neural stem cell，NSCs)

主要有两类：神经嵴干细胞(neuralcreststemcell，NC-SC)和中枢神经干细胞(CNS-SC)。NCSC为外周神经干细胞(PNS-SC)，既可发育为外周神经细胞、神经内分泌细

胞和Schwann氏细胞，也能分化为色素细胞(pigmented cell)和平滑肌细胞等。NSC一般是指存在于脑部的中枢神经干细胞(CNS-SC)，其子代细胞能分化成为神经系统的大部分细胞。

以往认为，中枢神经系统的神经元在出生前或出生后不久，就失去再生能力。但近年的一些研究表明，成年哺乳动物的脑组织仍可不断产生新的神经元，成人脑组织中同样存在NSC,主要是在侧脑室下层(SVZ)和海马齿状回两处。

目前多使用基因转移的方法，建立神经干细胞系，即诱导NSC的细胞周期不断循环往复，从而阻止其分化过程。永生化的NSC具有较好的生物学特性，它们能自我复制并在体外大量增殖，在移植人体内后仍具有多向分化潜能，同时可被转染并稳定地表达外源基因。

附：
美国纽约斯隆/凯德琳癌症纪念研究中心

纽约morial Sloan-Kettering Cancer Center 成立于1884 年，为美国最早专门为癌症病患服务的医院，概分为 memorial hospital，以临床服务为主及Sloan-Kettering Institute 为研究中心。历年来一直为美国最好的癌症中心，而该院也以全世界第一的癌症中心(the bast cancer center anywhere) 为口号。