技術(shù)文章/ARTICLES

    由于大腦中膽堿能神經(jīng)元直接參與人類運(yùn)動(dòng)、學(xué)習(xí)和記憶．它的胚胎發(fā)生和發(fā)生機(jī)制一直是神經(jīng)科學(xué)的熱點(diǎn)，因?yàn)檫@一問題的解決可能會(huì)找到治療膽堿能系統(tǒng)退行性疾病的有效途徑，也將闡明神經(jīng)元如何發(fā)生這個(gè)神經(jīng)科學(xué)的基本問題。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，首先要確定胚胎發(fā)生過程中膽堿能神經(jīng)元的時(shí)空定位、胚胎來源以及如何獲得膽堿能表型的過程。關(guān)于膽堿能神經(jīng)元在端腦的時(shí)空定位．20世紀(jì)80年代末美國(guó)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室報(bào)道了幾乎一致的研究成果。而對(duì)于后兩個(gè)問題始終*莫展。

    有一天，在翻閱文獻(xiàn)時(shí)我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪現(xiàn)象，U.E．Schambra(1989年)和他的同事在使用乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶(choline acetyltransferase，ChAT)作為膽堿能神經(jīng)元標(biāo)志性蛋白追蹤膽堿能神經(jīng)元的時(shí)空定位時(shí)發(fā)現(xiàn)，在端腦背側(cè)腦室區(qū)有許多正在進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞表達(dá)ChAT。他們對(duì)此感到非常驚奇，又無法解釋這種現(xiàn)象，故在論文中仍然把這些細(xì)胞看作膽堿能神經(jīng)元(U．B．Schambra，1989年)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為：已分化的功能神經(jīng)元不可能進(jìn)行有絲分裂。在端腦發(fā)育為大腦的過程中，其腦室區(qū)的神經(jīng)上皮細(xì)胞分裂之后。分化為成神經(jīng)細(xì)胞便開始遷移，直至目的地才獲得神經(jīng)元表型。正當(dāng)這些疑團(tuán)在腦海中百思不得其解的時(shí)候，聯(lián)想到前不久在Nature雜志中看到一篇令人震撼的研究論文：美國(guó)Columbia大學(xué)S．CNoctor和他的研究小組為觀察端腦腦室區(qū)具有分裂能力的神經(jīng)上皮細(xì)胞產(chǎn)生成神經(jīng)細(xì)胞的過程?將表達(dá)綠色熒光蛋白(GFP)的逆轉(zhuǎn)錄病毒注射到胚胎15、16天大鼠側(cè)腦室，24小時(shí)后．具有放射狀膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)的細(xì)胞均表達(dá)高水平GFP，并顯示波形蛋白 (Vimeritin)陽(yáng)性，波形蛋白是放射狀膠質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志性蛋白。3天后沿皮層板(大腦皮質(zhì)發(fā)育的原基)方向出現(xiàn)放射狀排列的克隆，每個(gè)克隆包含2～17個(gè)細(xì)胞不等，其中含有幾個(gè)Ⅲβ神經(jīng)微管蛋白(TUJl)陽(yáng)性細(xì)胞和通常為一個(gè)放射狀膠質(zhì)細(xì)胞。

    使用顯微延時(shí)攝影(time-lapse images)記錄隨時(shí)間變化的克隆．發(fā)現(xiàn)已，有GFP的放射狀膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生不對(duì)稱分裂，并產(chǎn)生成神經(jīng)細(xì)胞，后者沿著產(chǎn)生它的放射狀膠質(zhì)細(xì)胞突起向皮層放射狀遷移，并分化為皮質(zhì)錐體神經(jīng)元(Stephen C. Noctor，2001年)。因此，他們得出放射狀膠質(zhì)細(xì)胞不但具有膠質(zhì)細(xì)胞性質(zhì)而且還有神經(jīng)干細(xì)胞性質(zhì)，大腦皮層的錐體神經(jīng)元是由放射狀膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生