發(fā)現(xiàn)改善神經(jīng)元工廠-干細(xì)胞身份的新調(diào)節(jié)劑
自2006年發(fā)現(xiàn)以來,誘導(dǎo)多能干細(xì)胞對(duì)許多疾病都是一線希望。但是,對(duì)多能干細(xì)胞特性的復(fù)雜調(diào)節(jié)的進(jìn)一步研究出乎意料地困難。卓越集群CECAD的一個(gè)研究小組現(xiàn)在已經(jīng)找到了一種從多能干細(xì)胞中產(chǎn)生神經(jīng)元的有效方法。他們的研究發(fā)表在Nature Communications上。
作為多細(xì)胞生物的起源,多能干細(xì)胞可以分化成身體的所有細(xì)胞類型。這些細(xì)胞可以在培養(yǎng)中無(wú)限復(fù)制,因此被認(rèn)為是不朽的。多能性的金標(biāo)準(zhǔn)是胚胎干細(xì)胞(ESC)??梢詫?duì)諸如皮膚細(xì)胞的體細(xì)胞進(jìn)行重編程以產(chǎn)生與ESC具有相似特征的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)。因此,多能干細(xì)胞對(duì)再生醫(yī)學(xué)作為健康分化細(xì)胞(包括神經(jīng)元)的潛在來源具有很大的希望。此外,這些細(xì)胞代表了一種寶貴的資源,可用于研究受阿爾茨海默氏癥,亨廷頓氏癥或帕金森癥等疾病影響的相關(guān)細(xì)胞(神經(jīng)元)中的人類發(fā)育和疾病。
多能干細(xì)胞的神經(jīng)元分化方案通常是昂貴的并且產(chǎn)生神經(jīng)元細(xì)胞和其他細(xì)胞類型的混合物。通過擊倒單個(gè)基因,由David Vilchez領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)能夠以100%的效率產(chǎn)生神經(jīng)元。“通過使用基因編輯方法CRISPR沉默一種蛋白質(zhì),細(xì)胞會(huì)自發(fā)分化為神經(jīng)元。這是一種更快速的神經(jīng)發(fā)生方式。”在自然條件下,這一因子CSDE1可阻止分化并使細(xì)胞保持多能狀態(tài)。“這可能是一個(gè)非常強(qiáng)大的機(jī)制,可以擁有純粹的神經(jīng)元群體,并有助于更好地了解神經(jīng)退行性疾病。”
該研究的第一作者Hyun Ju Lee對(duì)她的分析中觀察到的快速變化感到非常興奮:“我們可以想象這些變化并真正看到它發(fā)生,分化進(jìn)展非???。我們還對(duì)多個(gè)干細(xì)胞系進(jìn)行了雙重檢查。來自不同的供體和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞并得到了相同的結(jié)果。“對(duì)于該研究,使用人胚胎干細(xì)胞,誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞和小鼠干細(xì)胞。
通過使用新方法,有可能促進(jìn)不同患者樣本中神經(jīng)元的產(chǎn)生,并研究疾病或測(cè)試其上的藥物。盡管這些結(jié)果是臨床應(yīng)用的一個(gè)步驟,但仍有很長(zhǎng)的路要走,David Vilchez說:“來自這道菜的新神經(jīng)元對(duì)于研究像帕金森氏癥,阿爾茨海默氏癥或亨廷頓氏癥這樣的疾病很重要,但我們?nèi)蕴幱谄鸩诫A段這項(xiàng)令人興奮的研究的重點(diǎn)。“該研究是CECAD,科隆分子醫(yī)學(xué)中心和科隆大學(xué)診所之間的合作。
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