2007年11月19日

追踪人脑中的神经祖细胞

大脑的插图

科学家们已经开发出了第一种非侵入性技术,用于检测活人大脑中产生新神经元和其他类型脑细胞的细胞。新方法可能最终导致改善与许多与脑有关的疾病的治疗和诊断,包括抑郁症,帕金森氏病和脑肿瘤。

自从几年前首次在成人大脑中发现这些细胞以来,科学家一直在积极地研究这些被称为神经祖细胞的细胞。较早的研究表明,来自祖细胞的新神经元的发育(称为神经发生)在多种疾病中均受到破坏。但是直到现在,科学家还没有办法监测人类大脑的神经发生。

根据2007年11月9日的 科学,研究人员已开发出一种使用磁共振波谱(MRS)来检测大脑内似乎是神经祖细胞所特有的分子的技术。这项研究部分由美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所(NINDS)和美国糖尿病与消化与肾脏病研究所(NIDDK)资助。

像更熟悉的磁共振成像(MRI)一样,MRS涉及将受试者放置在磁场中以检测体内的某些分子。但是,尽管MRI主要揭示结构细节,但MRS可以提供​​有关组织化学成分的丰富信息。

在纽约州立大学石溪分校和冷泉港实验室的科学家的带领下,研究小组首先分析了从胚胎和成年小鼠中提取的不同类型的脑细胞。他们发现神经祖细胞具有特定的化学信号或“生物标记”,在其他类型的脑细胞中较不常见。生物标志物在胚胎小鼠的大脑样本中尤为普遍。与持续发生神经发生的小鼠海马区(大脑区域不断发生神经发生)相比,这种现象也比在大脑皮层的细胞中更为普遍,后者通常不会出现新的神经元。进一步的研究表明,生物标志物可能对应于细胞中未知的脂肪分子。

然后,研究人员开发了一种MRS技术,可以无创地检测活大鼠大脑中的生物标记。经过进一步开发,该技术已在健康人身上进行了测试。在啮齿动物实验中,科学家发现人脑海马中的生物标志物含量高于皮质。对青少年前,青少年和成人的MRS扫描显示,生物标志物的大脑水平随年龄而下降。

NINDS副主任Walter J. Koroshetz博士说:“在活人中追踪这些细胞的能力将是理解儿童大脑发育以及成人大脑持续成熟的重大突破。”

该研究小组现在正在计划研究,以完善MRS技术并测试其帮助诊断或监测与脑有关的疾病的能力。它可能被证明是用于恢复或维持大脑健康的研究的非常有用的工具。

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