美国史丹福大学一项研究为人类大脑的发育方式带来新见解。研究团队发现,大脑前后不同区域在胚胎发育过程中,可能源自两套性质不同的神经祖细胞系统,而非由同一种祖细胞逐步形成。这项发现被认为可能为研究肌萎缩侧索硬化症(ALS,俗称渐冻人症)等神经系统疾病提供新的研究方向。
根据《星岛头条》报道,研究发表在《自然》(Nature)期刊。研究人员发现,大脑前部与后部在发育初期就存在明显差异。前脑及中脑主要由带有Otx2基因表达特征的祖细胞形成,与高级认知及感官、运动功能有关;脑干和小脑等后部结构,则来自具有Gbx2基因表达特征的另一类祖细胞,涉及呼吸、心跳、吞咽、消化以及基本运动协调等功能。
研究显示,这两类祖细胞在早期发育阶段便各自沿着不同路径发展,并没有出现重叠。科学家因此认为,过去在实验室培育后脑神经元时,可能一直尝试以并不适合的祖细胞作为起点,导致相关研究长期受到限制。
此次研究的一项重要进展,是研究人员首次在实验室培育出具备功能的后脑运动神经元。实验结果显示,这些人工培育的细胞拥有与天然后脑神经元相符的重要特征,为进一步研究相关神经疾病提供了实验材料。
后脑神经元与维持基本生命功能密切相关,因此这项研究也受到疾病研究领域关注。脊髓性肌肉萎缩症(SMA)及ALS患者的部分运动神经元会逐渐失去功能,病情发展后可能影响吞咽及呼吸等能力。
研究团队认为,能够在实验室获得更接近真实后脑神经元的细胞,有助科学家进一步了解这些疾病的发生机制,并测试潜在治疗方法。不过,这项研究目前主要属于基础及实验阶段,距离实际应用仍需要进一步验证。

