科技日报北京4月10日电 （记者陆成宽）记者10日从中国科学院遗传与发育生物学研究所获悉，利用多组学技术，该所科研人员描绘了脊髓细胞外基质在发育过程中的动态变化图，并阐明了发育早期的脊髓细胞外基蛋白在调控脊髓神经干细胞和脊髓类器官中的重要作用。相关研究成果在线发表于《细胞干细胞》杂志。
“橘生淮南为橘，橘生淮北为枳。”这句话道出了环境对个体生长发育的重要影响。同样，人体组织细胞也处在独特的微环境中，这个微环境由细胞外基质、各种细胞、可溶性的信号分子等共同组成。“微环境在细胞信号传导、增殖和分化、形态和迁移、免疫应答以及营养代谢等方面发挥重要作用。”论文通讯作者、中国科学院遗传发育所研究员戴建武说，深入研究细胞微环境对了解生命奥秘和疾病治疗具有重要意义。
脊髓损伤对成年哺乳动物来说是一种毁灭性打击。与成体脊髓组织再生能力弱不同，胚胎期和新生期脊髓组织在损伤后表现出强大的再生能力。“深入解析脊髓不同发育时期的组织微环境差异，将为阐明脊髓再生机制奠定基础。”戴建武说。
此次，科研人员利用蛋白组和单细胞转录组技术，分析了脊髓发育时期细胞外基质的动态变化过程。他们发现，与成体脊髓相比，发育早期的脊髓含有的细胞外基质更为丰富，包含多种与神经发育和轴突生长相关的细胞外基质蛋白，以及较少的神经再生抑制性细胞外基质蛋白。
为阐明不同发育时期的细胞外基质功能，科研人员制备了新生兔的脱细胞脊髓细胞外基质和成年兔的脱细胞脊髓细胞外基质。他们发现，相比成年兔的脱细胞脊髓细胞外基质，新生兔的脱细胞脊髓细胞外基质可以促进脊髓神经前体细胞增殖、迁移和向神经元分化，以及促进神经元轴突生长和突触形成。
戴建武表示，这项研究从细胞外基质的角度阐释发育早期环境的重要作用，为促进组织再生提供了新思路。