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Cell子刊:快速获得人类神经干细胞构建3D大脑

来源:生物谷 2016-09-15 17:49


2016年9月15日讯 /生物谷BIOON/ --来自美国塔夫茨大学的研究人员开发了一种获得具有快速分化能力的人类神经干细胞的新技术,获得的神经干细胞可以用于包括人类大脑三维模型构建在内的多种组织工程学研究,相关研究结果发表在国际学术期刊Stem Cell Reports上。

根据文章介绍,研究人员可以把人类成纤维细胞和脂肪来源干细胞转变成稳定的人类诱导神经干细胞系,这些干细胞可以在最短四天内就获得活跃神经元的特征,通常这一分化过程需要大约四个星期。获得的神经干细胞可以被冻存,无限传代,同时还具有一些独特属性让它们能够在体外与其他细胞类型一起生长。研究人员在鸡胚胎早期阶段注入人类诱导神经干细胞,发现这些细胞可以融入中枢神经系统和外周神经系统。

这并非第一次获得人类诱导神经干细胞的研究,但是这项研究让这一过程变得更加简单快速,相比于现有的操作流程也更加可靠。

这项工作以塔夫茨大学生物医学工程系Kaplan教授之前的一项组织工程学研究为基础。在2014年,Kaplan教授领导的研究团队曾首次报道了他们用类似脑皮层的组织构建了复杂的三维模型,并且可以产生生化和电生理应答,可以在实验室中保持功能达数月。最近这项研究让研究人员能够利用人类细胞来源的神经元,使其生长在蛋白支架上,构建出一个人脑的三维模型。通过对神经网络进行图像观察,能够看到神经元的放电过程,表明具有功能性。

“更快地获得细胞可以帮助开发出更大的持续性更好的三维模型。”文章第一作者Dana M. Cairns这样说道。

Kaplan教授表示,这项发现有助于解决在对人类神经系统进行生物学和体外研究的过程中遇到的障碍。未来还可以利用获得的人类诱导神经干细胞进行高通量药物筛选,三维模型构建等多种用途。(生物谷Bioon.com)

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DOI: 10.1016/j.stemcr.2016.07.017 

Expandable and Rapidly Differentiating Human Induced Neural Stem Cell Lines for Multiple Tissue Engineering Applications

Dana M. Cairns1, Karolina Chwalek1, Yvonne E. Moore2, Matt R. Kelley2, Rosalyn D. Abbott1, Stephen Moss2, David L. Kaplan1

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