BioWorld Today 2001年12月20日報道：大約每十個嬰兒一出生，就會有一個帶有或輕或重的解剖學畸形。這些先天性缺陷從危害很輕的六指趾畸形、唇裂到危害很重的心臟畸形、脊柱裂等表現不一。脊柱裂是由于在胚胎發育的前兩個月，椎骨發育不良，使脊髓腔不能完全的閉合造成的。這種疾病經常伴有非常嚴重的并發癥。

脊柱裂是神經管發育不全(NTD)的一種臨床表型，神經管發育不全是一種由遺傳和環境因素引起的多因素疾病，其中環境因素起著主要作用，主要是在妊娠早期缺乏某些營養元素引起的。因此對有這種疾病遺傳傾向的妊娠婦女，醫生常給予葉酸、維生素B6等藥物進行預防。在北美白人中這種疾病的發生幾率為千分之二。自妊娠前一個月到妊娠后三個月，給予補充葉酸可使嬰兒的患病風險降低50-70%。 這種疾病與遺傳也有一定關系。父母無相關癥狀，若其第一個孩子患有神經管發育不全，則其第二個子女的發病風險要比正常增高3%。神經管發育不全可以通過羊水進行產前診斷。

威斯康星大學(Wisconsin U)解剖學教授，神經生物學家Su-Chun Zhang說，神經管是在腦和脊髓發育的早期形成的。他們在最新的研究中發現，在人類胚胎干細胞培養中，有類似神經管的結構發現。

Zhang的研究結果發表在2001年12月份的自然雜志生物技術分冊( Nature Biotechnology )上。Zhang是該文的第一作者，這篇論文題目為：“人類胚胎干細胞來源的神經祖細胞的體外移植分化” ( In vitro differentiation of transplantable neural precursors from human embryonic stem cells )。該文的另一位作者是威斯康星大學發育生物學教授James Thomson。Thomson教授在1998年首次分離到了人類的胚胎干細胞。Thomson教授的另一篇相關研究論文題為：人類胚胎干細胞來源的神經祖細胞( Neural progenitors from human embryonic stem cells )。 這篇論文的其它作者來自耶路撒冷Hadassah大學附屬醫院。

Zhang說，這篇論文主要說明人類的胚胎干細胞可以分化為神經祖細胞，甚至成熟的神經元和神經膠質細胞。

他說，他們用新設計的培養體系，使神經祖細胞進一步分化成成熟的神經元和神經膠質細胞。這篇論文說明，人類胚胎干細胞確實具有多能性，可以產生很多類型的神經元細胞。

從干細胞向腦細胞的分化程序

Zhang說，他們從前的論文已經證實可以大量地產生神經祖細胞。他們通過一項簡單的技術從胚胎干細胞分化到超過70%的神經祖細胞，將這種細胞植入完整的幼鼠腦中，能夠分化為神經元和神經膠質細胞。

Zhang介紹了他們的分化程序：第一步是從胚胎層細胞中分離到干細胞。然后通過配制的含多種特異性生長因子的培養基，刺激這些細胞進一步發育。他們將細胞在這種培養體系中培養7-10天，其中大部分的細胞會分化為神經祖細胞。更令人驚奇的是，在這種培養體系中還發現了類似神經管的結構。下一步，他們將這種純系的神經細胞分離出來，然后在一種神經分化培養基中進一步培養，它們會進一步產生出腦神經元和神經膠質細胞。

為了驗證在活體中是否會發生相似的分化，他們將這種神經祖細胞移植入新生小鼠的腦組織中，結果這些移植的細胞確實發育成了神經元和神經膠質細胞。

Zhang說，因為以前有移植干細胞分化為腫瘤細胞的報道，他們在研究中，也留心了是否會發生這種情況。他說，由于他們的細胞純度很高，沒有發現任何癌化的跡象。

談到他們研究的臨床前景，Zhang說，他們的研究成果還停留在初步階段，目前還沒有進行臨床方面的研究。

他們現在的工作就是要驗證這種從干細胞人工誘導的神經元和神經膠質細胞，是否具有正常的功能。因此，他們打算將這種細胞移植入有神經損傷或神經疾患的小鼠體內。除了進行嚙齒類動物的實驗研究，他們現在也在做帕金森癥猴子模型的研究。他們打算在小鼠帕金森癥疾病模型中進行人類神經干細胞的試治療。然后再用他們的方法進行猴子帕金森癥的治療。他們打算先分離到能夠產生多巴胺的神經元，然后將這些細胞移植入帕金森癥疾病模型中。帕金森癥正是由于腦中缺乏多巴胺類物質而引起的。

各生物公司躍躍欲試

Zhang所在的 Waisman中心實驗室主要從事神經退化性疾病的治療。他們用這種干細胞作為細胞替代療法的細胞來源。他說，他們已得到很多生物技術公司的相關意向，他們對該項研究非常感興趣。

有幾個公司也開展了相關研究，他們希望會有新的發現。Zhang和他的合作者還在進行早期人類胚胎發育的研究，但由于沒有足夠的胚胎來源，這方面的研究很難展開。另外他們還想結合干細胞與基因組方面的信息，進行人類早期腦發育的細胞及分子機制的研究。

Zhang 最后說，大多數生物技術公司只是感興趣如何獲得可供組織移植用的細胞，他們相信這會有很好的應用前景。(基因潮)