2014年2月9日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，刊登在國際雜誌Proceedings of the National Academy of Sciences上的一篇研究論文中，來自日本理化研究所的研究人員通過研究成功誘導人類胚胎幹細胞（ES），將其轉化成為大腦皮層組織。
此前研究者開發了一種新型的細胞培養技術，其可以使得ES細胞懸浮其中，從而使得這些ES細胞自組裝形成複雜的三維結構；同時研究者還利用這種方法來將ES細胞誘導產生大腦皮層組織，並且促進小鼠的ES細胞分化形成胚胎的眼睛組織。
這項研究中，研究小組利用攜帶信號分子的細胞培養系統來誘導ES細胞分化形成處於外胚層的神經組織，研究者發現，這些ES細胞可以自組裝形成神經上皮組織，隨後其可以摺疊形成多層腦皮層。
在人類胚胎發育期間，神經管會在兩端加厚，尤其是大腦皮層前端會劇烈加厚，研究人員的一個重要發現就是，神經管前端加厚取決於徑向神經膠質纖維的生長，神經膠質纖維可以沿著神經管生長並且引導細胞遷移。
與此同時這項研究也揭示了人類和小鼠神經管發育之間的關鍵差異，在人類機體中，神經管的內表面和神經上皮區域（位於神經管下）包含有很多不同的神經前體細胞來裝配形成放射狀膠質細胞，而在發育的小鼠大腦皮層中並不存在神經祖細胞。
最後研究者Kadoshima表示，大腦外皮組織的有效產生為神經元的功能發育以及醫療用組織的需求提供了很大幫助，通過結合特殊的人類誘導多能性幹細胞技術，未來將會更加有效地治療更為複雜的人類疾病。（生物谷Bioon.com）
Self-organization of axial polarity, inside-out layer pattern, and species-specific progenitor dynamics in human ES cell–derived neocortex
Taisuke Kadoshimaa,b,1, Hideya Sakaguchia,b, Tokushige Nakanoa,2, Mika Soena, Satoshi Andoa,2, Mototsugu Eirakuc, and Yoshiki Sasaia,b,3
Here, using further optimized 3D culture that allows highly selective induction and long-term growth of human ES cell (hESC)-derived cortical neuroepithelium, we demonstrate unique aspects of self-organization in human neocorticogenesis. Self-organized cortical tissue spontaneously forms a polarity along the dorsocaudal-ventrorostral axis and undergoes region-specific rolling morphogenesis that generates a semispherical structure. The neuroepithelium self-forms a multilayered structure including three neuronal zones (subplate, cortical plate, and Cajal-Retzius cell zones) and three progenitor zones (ventricular, subventricular, and intermediate zones) in the same apical-basal order as seen in the human fetal cortex in the early second trimester. In the cortical plate, late-born neurons tend to localize more basally to early-born neurons, consistent with the inside-out pattern seen in vivo. Furthermore, the outer subventricular zone contains basal progenitors that share characteristics with outer radial glia abundantly found in the human, but not mouse, fetal brain. Thus, human neocorticogenesis involves intrinsic programs that enable the emergence of complex neocortical features.