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Nat Commun:科学家发现干细胞身份的新型调节子

来源:生物谷 2017-11-16 11:20

2017年11月15日 讯 /生物谷BIOON/ --自从被科学家们2006年发现以来,诱导多能干细胞(ipsCs)就成为了很多疾病治疗的希望,但深入研究多能干细胞身份的复杂调控机制或许对于研究人员而言非常困难,近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自德国科隆大学的研究人员通过研究发现了一种通过多能干细胞来制造神经元细胞的有效新方法。

图片来源:CECAD Cologne

随着多细胞有机体的起源,多能干细胞就能够分化成为机体所有类型的细胞,这些细胞能在培养基中无限增殖,因此其被认为是永恒不朽的,而多潜能性的黄金标准就是胚胎干细胞(ESC)。诸如皮肤细胞等体细胞能够被重编程产生iPSCs,而新产生的ipsCs和ESCs一样具有类似的特性;同样地,多能干细胞对于再生医学研究至关重要,因为其可以作为健康分化细胞的潜在来源,包括神经元细胞等;此外,这些细胞还能代表一类无价的资源,帮助研究人类的发育机制以及多种疾病的发病原因,比如阿尔兹海默病或帕金森疾病等。

多能干细胞的神经元分化步骤通常比较昂贵,而且会产生神经元细胞和其它细胞类型的混合物;通过敲除单一基因,研究者David Vilchez等人就能以100%的效率来制造神经元细胞,利用CRISPR基因编辑手段沉默单一的蛋白表达,干细胞就能够自发分化成为神经元细胞,而这就是增加神经发生的一种快速手段。

在天然状况下,名为CSDE1的因子能抑制干细胞的分化,并且将其维持在一种多潜能的状态;这或许就是拥有纯粹数量神经元细胞的强大机制,同时还能促进研究人员更好地理解神经变性疾病的发病机制。文章第一作者Hyun Ju Lee说道,我们能够观察到干细胞所发生的改变,其分化过程发生地非常迅速,因此我们就要加倍检查来自多个不同供体和诱导多能干细胞的多种干细胞系,并且确保得到相同的结果;对于本文研究而言,研究者使用了人类胚胎干细胞、诱导多能干细胞和小鼠的干细胞进行研究。

利用这种新方法,研究人员就有可能促进不同患者机体组织中神经元的产生,并且对相关疾病进行研究;尽管当前研究对于临床应用具有一定意义,但后期或许还有很长一段路要走;最后研究者David Vilchez说道,培养皿中培养产生的新的神经元对于研究诸如帕金森等疾病的发病机制非常重要,目前我们还处于研究的初期阶段,后期还需要进行更多深入的研究。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Hyun Ju Lee, Deniz Bartsch, Cally Xiao, et al. A post-transcriptional program coordinated by CSDE1 prevents intrinsic neural differentiation of human embryonic stem cells. Nature Communications 8, Article number: 1456 (2017) doi:10.1038/s41467-017-01744-5

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