5月21日，國際著名學術期刊《Cell》在線(xiàn)發表了同濟大學附屬同濟醫院幹細胞臨床醫學轉化中心、同濟大學醫學院再生醫學系孫毅教授和李思光教授爲共同通訊作者，羅玉萍教授、Volkan Coskun、梁愛斌教授、俞珏華、程黎明教授等爲共同第一作者的研究論文“Single-cell transcriptome analyses reveal signals to activate dormant neural stem cells in the ependyma”。該論文采用單細胞轉錄組技術首次揭示了室管膜靜息态神經幹細胞激活的信号途徑。自然《Nature》雜(zá)志也将以“Signals to activate dormant neural stem cells identified”爲題對此進行亮點介紹。該論文爲同濟醫院幹細胞研究團隊繼2013年在《Nature》雜(zá)志發表論文後又(yòu)一重要成果，該成果也是(shì)同濟大學校長裴鋼院士倡導的現(xiàn)代轉化醫學新模式下的重大創新成果，基礎研究與臨床醫學緊密結合， 瞄準臨床醫學領域神經再生難點的關鍵科學問題，采用單細胞轉錄組技術首次揭示了成體中樞神經系統室管膜靜息态神經幹細胞激活的信号途徑。其主要創新意義有兩方面。
創新意義之一：首次揭示中樞神經室管膜靜息态神經幹細胞激活的信号途徑，爲人類攻克神經系統損傷與退變等打下重要理論基礎
神經幹細胞是(shì)神經系統中的一類具有自我更新能力，能夠分化産生神經組織中不同細胞類型的細胞。大量研究表明，哺乳動物中的成體神經發生貫穿整個生命過程，對于神經系統的發育、神經組織穩态的維持和損傷的修複起着重要的作用。神經幹細胞的功能失調與許多神經退行性疾病的發生和發展密切相(xiàng)關。
由于成體神經幹細胞數量稀少，所處環境複雜(zá)，使得在體識别、解析成體神經幹細胞的分子特征及示蹤成體幹細胞的分化譜系面臨巨大的挑戰。該項研究采用單細胞轉錄組分析技術和權重基因共表達網絡分析技術(WGCNA)研究成年小鼠前腦神經發生區的神經幹細胞，揭示了室管膜區靜息态神經幹細胞、激活态神經幹細胞及不同分化階段神經細胞的表達譜特征，解析了神經幹細胞激活的信号途徑，發現(xiàn)VEGF信号通路參與了靜息态神經幹細胞的激活，這些研究成果爲闡明哺乳動物成體神經發生的機制奠定了基礎。
迄今的研究表明，成體神經發生主要存在于腦内兩個狹小的區域：側腦室的室管膜下區(SVZ)和海馬齒狀回顆粒下區(SGZ)。本研究發現(xiàn)，除上述幹細胞集中分布區外，整個中樞神經系統室管膜區域也存在豐富的神經幹細胞。VEGF和bFGF可以促進這些神經幹細胞的譜系分化和遷移，從而有可能促進神經系統的再生與修複。這些研究成果爲基于内源性神經幹細胞治療神經系統退行性疾病及神經損傷提供了新的科學依據。
創新意義之二：首次成功采用單細胞轉錄組技術測序與分析單個體細胞，爲臨床細胞治療等精準醫學構建了必要技術體系
該論文在本團隊2013年在《Nature》文章中采用單細胞轉錄組分析人類早期胚胎發育 (約430pg 總RNA/卵母細胞)的基礎之上，對單細胞轉錄組分析的一些關鍵技術問題做了進一步的革新， 挑戰了單個體細胞RNA總量小(約10pg total RNA) 而難于進行有效RNA測序的極限。 與之前的發表的工作不同，本研究做了RNA測序可重複性, 檢測飽和度，及必要測序深度的考量。 該項成果及技術進步對單細胞RNA測序這個新興技術在未來細胞生物學轉化及應用于臨床精準醫學，包括腦科學研究、幹細胞研究及腫瘤生物學等有至關重要的意義。
本研究得到科技部973項目、科技部國際合作項目、國家自然科學基金委的基金資助。
由于創傷等原因，人體中樞神經系統的神經元可能受損、壞死或丢失。一旦出現(xiàn)這種情況，神經元将不能再生，中樞神經系統或永遠喪失功能。有沒有另外一條通道，可以讓我們找回“迷失”的神經元?全球很多科學家正在投身這一研究。北京時間昨天淩晨，國際著名學術期刊《Cell》在線(xiàn)發表了同濟大學附屬同濟醫院幹細胞臨床醫學轉化中心等研究團隊的最新研究報告。在報告中，上海醫學科學家首次在人腦的“第四腦室”找到了鮮爲人知(zhī)的神經幹細胞。這一研究成果被認爲在神經退行性病變和神經損傷的治療中具有裏程碑的重要意義。
在此次由同濟醫院幹細胞臨床醫學轉化中心、同濟大學醫學院再生醫學系孫毅教授和李思光教授爲共同通訊作者、羅玉萍等爲第一作者的相(xiàng)關研究論文中，專家指出，神經元就像跟随我們一輩子的“朋友(yǒu)”，假如受損就會不可逆的壞死或者丢失。現(xiàn)代醫學發展至今，仍然無法讓神經細胞再生。因此諸如脊髓損傷後導緻的截癱、腦中風後遺留的軀體運動和感覺功能障礙等，在臨床治療中都不能發生根本性逆轉。目前所有的治療，也隻能是(shì)基于延緩疾病的進展及恢複尚未完全壞死的神經細胞的功能。不過，孫毅說，在中樞神經系統還存在着一個“湖泊”，“湖泊”的邊上悄悄地孕育着再生的種子---神經幹細胞。神經幹細胞具有分裂潛能和自我更新能力，但(dàn)它們在通常情況下處于靜息的“睡眠”狀态。當機體接收到損傷信号後，神經幹細胞會被激活。然而，受傷激活後的幹細胞并不能還原恢複一個原來的神經元給我們，而是(shì)朝着膠質細胞的方向分化，形成瘢痕。“一旦膠質瘢痕形成，中樞神經功能會永久喪失。”孫教授說。
有沒有另外一個不爲人知(zhī)的地方，還暗藏着可能被“拯救”的神經細胞?目前全球有很多科學家都在苦苦尋覓。孫毅團隊則搶先在一個叫作“第四腦室”的地方發現(xiàn)了線(xiàn)索---那裏的室管膜區域也存在豐富的神經幹細胞。孫毅說，中樞神經損傷再生的一個新思路是(shì)重建新生神經網絡，讓幹細胞還原成神經元而非膠質瘢痕。爲了進一步探尋這一區域幹細胞被激活的信号途徑，團隊創新性地采用了單細胞轉錄分析技術，即給每一個細胞安上全息“身份證”，以逐一開展精準觀察和檢測。
中國每年由于大腦和脊髓損傷導緻的癱瘓、二便失禁、失語等後遺症者大約爲200萬人，這些患者生活不能自理，給家庭帶來不幸，給社會造成巨大損失。澎湃新聞近日從同濟大學醫學院獲悉，該學院再生醫學系孫毅教授團隊的一項新研究，或能幫助中風、帕金森患者以及上述這個龐大的不幸人群減少痛苦。
發現(xiàn)豐富的神經幹細胞 澎湃新聞從同濟大學附屬同濟醫院獲悉，5月22日淩晨，國際著名學術期刊《Cell》在線(xiàn)發表了由上海市同濟醫院幹細胞臨床醫學轉化中心、同濟大學醫學院再生醫學系孫毅教授和李思光教授爲共同通訊作者，羅玉萍等爲第一作者的相(xiàng)關研究論文。
該研究團隊首次在一個被稱之爲“第四腦室室管膜”的區域内，發現(xiàn)存在有豐富的、以前“不爲人知(zhī)”的神經幹細胞。該發現(xiàn)将拓展人們對腦中風等神經損傷以及老年癡呆等神經退行性疾病中如何運用幹細胞修複神經細胞的認識，爲利用幹細胞技術尋找新的、有效的治療手段打下了重要理論基礎，爲臨床細胞治療等精準醫學構建了必要的技術體系。
身患帕金森綜合征的前拳王阿裏，因頸椎骨折而高位截癱的前體操名将桑蘭，他們的共同點，是(shì)神經系統的細胞出現(xiàn)了不可逆轉的壞死。
“人體内的神經細胞和心肌細胞、骨骼肌細胞一樣屬于永久細胞，即不可再生細胞。現(xiàn)代醫學發展至今，都無法讓神經細胞再生。”孫毅進一步指出，如脊髓損傷後導緻的截癱、腦中風後遺留的軀體運動和感覺功能障礙等，由于神經細胞的不可再生性而使疾病對人體的損害不可逆轉。目前的治療手段也隻能是(shì)基于延緩疾病的進展和恢複尚未完全壞死的神經細胞的功能。
神經幹細胞是(shì)一類具有分裂潛能和自更新能力的母細胞，具有分化爲神經元、星形膠質細胞和少突膠質細胞的能力。研究表明，成體神經幹細胞主要存在于腦内兩個狹小的區域：側腦室的室管膜下區和海馬齒狀回顆粒下區，數量非常稀少。孫毅教授團隊發現(xiàn)，除上述區域外，在第四腦室的室管膜區域、整個中樞神經系統室管膜、脊髓中間管膜上也存在豐富的神經幹細胞，這無疑是(shì)一個重大的好消息。
由于成體神經幹細胞數量稀少，所處環境複雜(zá)，使得識别、解析成體神經幹細胞的分子特征及分化譜系面臨巨大的挑戰。他們經過潛心鑽研，創新性地采用單細胞轉錄組分析技術和權重基因共表達網絡分析技術使檢測精細到單個細胞水平，解析了神經幹細胞激活的信号途徑，發現(xiàn)參與靜息态神經幹細胞激活的奧秘，這些研究成果爲闡明哺乳動物成體神經發生的機制奠定了基礎。
根據他們的研究結論，在靈長類動物實驗中，再次驗證了對激活靜息态神經幹細胞，并通過相(xiàng)應手段的幹預，可以促進神經幹細胞的譜系分化和遷移。
孫毅教授表示：“找到了激活靜息态神經幹細胞的途徑，同時通過調節機體内環境，使神經幹細胞朝着神經元的方向分化，将對神經系統退行性疾病及神經損傷的治療提供新的途徑，這将是(shì)我們下一步的研究重點。盡管臨床轉化之路需要長期的過程，但(dàn)我們對未來充滿希望。”