幾十年來，科學家們普遍認為神經幹細胞（NSC）僅存在於中樞神經系統（大腦和脊髓）中。然而，由馬克斯-普朗克分子生物醫學研究所的 Hans Schöler 教授領導的一項國際研究推翻了這一傳統認知，揭示了中樞神經系統外存在一種新型的神經幹細胞——外周神經幹細胞（peripheral neural stem cell, pNSC）。
這一突破性發現為神經疾病的治療開闢了全新的可能性，併為神經再生醫學提供了潛在的應用前景。相關研究成果發表在《Nature Cell Biology》雜誌上。
2014 年，《Nature》雜誌發表了一篇題為“Stimulus-triggered fate conversion of somatic cells into pluripotency”的論文，聲稱透過低 pH 值處理體細胞可以誘導其獲得多能性。這一發現最初引發了科學界的廣泛關注，因為它提供了一種無需病毒載體即可誘導多能幹細胞（類似山中伸彌團隊的方法）的潛在方法。然而，包括 Schöler 實驗室在內的多個研究團隊嘗試重複這一實驗時均未能成功，最終該論文在發表幾個月後被撤回。
儘管如此，Schöler 團隊在嘗試重複實驗時意外發現了一種罕見的細胞群體，這些細胞表現出神經幹細胞（NSC）的特性。這些細胞被稱為外周神經幹細胞（pNSC），存在於小鼠的多種組織中，包括肺部、尾巴和背根神經節等。進一步研究發現，這些 pNSC 的培養並不需要低 pH 值的處理，它們可以在體外穩定擴增並保持神經幹細胞的特性。
研究團隊透過單細胞 RNA 測序、免疫熒光染色和功能實驗等方法，詳細分析了 pNSC 的分子和功能特性。結果顯示，pNSC 與大腦中的神經幹細胞高度相似，具有以下特徵：
1. 分子特性：pNSC 表達多種神經幹細胞特異性標誌物（如 Sox1、Sox2 和 Nestin），並且具有與大腦 NSC 一致的全基因組轉錄和表觀遺傳特徵。
2. 功能特性：pNSC 具備自我更新能力，並能夠在體外和體內分化為神經元、星形膠質細胞和少突膠質細胞三種主要的神經細胞型別。
3. 發育來源：pNSC 起源於神經上皮細胞（NECs），這些細胞在胚胎髮育過程中從神經管中遷移出來，形成外周神經系統的組成部分。
此外，研究還發現，許多 pNSC 在胚胎和出生後發育過程中能夠分化為成熟神經元，並在有限程度上分化為神經膠質細胞。這表明 pNSC 在神經系統發育中具有重要作用，並且可能參與了外周神經系統的形成和維持。
pNSC 的發現不僅為哺乳動物神經系統的發育提供了新的見解，還挑戰了神經科學中一個長期存在的假設——即神經幹細胞僅存在於中樞神經系統中。更重要的是，pNSC 的存在為再生醫學開闢了新的可能性。與中樞神經系統中的 NSC 不同，pNSC 可以在體外大量擴增，且獲取過程相對簡單，無需侵入性操作。這使得 pNSC 成為一種潛在的、易於獲取的神經幹細胞來源，未來可能用於治療帕金森病、脊髓損傷和其他神經退行性疾病。
Schöler 教授回顧了這一發現的漫長過程：“這是迄今為止我職業生涯中耗時最長的專案。最初，我們試圖重複 10 多年前發表在《Nature》上的 STAP 結果，即透過低 pH 值誘導多能幹細胞。像其他實驗室一樣，我們未能成功複製這一結果。但幸運的是，我們的嘗試並非徒勞：我們發現了以前未知的 pNSC，推翻了長期以來認為 NSC 僅存在於中樞神經系統中的教條。”
研究團隊成員 Dong Han 強調了這一發現的潛在影響：“如果 pNSC 也存在於人類中，並且能夠像在小鼠中那樣無限增殖，它們可能具有巨大的治療潛力。這尤其令人興奮，因為 pNSC 的獲取可以繞過從中樞神經系統提取幹細胞的許多倫理和操作挑戰，為神經修復和再生提供新的途徑。”
對人類健康和醫學的潛在影響
pNSC 的發現揭示了神經系統中存在一種以前未被認識的細胞可塑性水平，表明神經系統的發展潛力遠超以往的認知。未來的研究將致力於驗證 pNSC 是否存在於人類中，並探索其在神經退行性疾病治療和再生醫學中的應用潛力。這一突破性成果不僅為神經科學領域帶來了新的研究方向，也為改善人類健康提供了令人振奮的可能性。
參考資料：
Dong Han et al, Multipotent neural stem cells originating from neuroepithelium exist outside the mouse central nervous system, Nature Cell Biology (2025). DOI: 10.1038/s41556-025-01641-w.
本文僅用於學術分享，轉載請註明出處。若有侵權，請聯絡微信：bioonSir 刪除或修改！
點選下方「閱讀原文」，前往生物谷官網查詢更多生物相關資訊~