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Nat Methods:利用人多能性干细胞产生脊髓神经干细胞

来源:本站原创 2018-08-07 23:00

2018年8月7日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员报道,他们利用人多能性干细胞(hPSC)成功地产生脊髓神经干细胞(NSC)。这些脊髓神经干细胞分化为不同的能够在整个脊髓中扩散的细胞群体,而且能够在很长的一段时间内加以维持。相关研究结果于2018年8月6日在线发表在Nature Methods期刊上,论文标题为“Generation and post-injury integration of human spinal cord neural stem cells”。论文通信作者为加州大学圣地亚哥分校转化神经科学研究所主任Mark Tuszynski博士。论文第一作者为加州大学圣地亚哥分校博士后学者Hiromi Kumamaru博士。
图片来自Mark Ellisman and Thomas Deerinck, National Center for Microscopy and Imaging Research, UC San Diego。

这一研究成果不仅会推动基础研究,比如体外疾病模型的生物医学应用,而且可能为开发针对脊髓损伤和疾病的替换策略提供一种改进的临床上可转化的细胞来源。

近年来,人们已开展了大量的研究来探究使用源自hPSC的干细胞来产生修复受损或发生病变的脊髓所需的新脊髓细胞的潜力。科学家们在这方面取得稳定的进展,但是这种进展是缓慢的和有限的。

在这项新的研究中,在将体外培养的源自hPSC的脊髓神经干细胞移植到受损的大鼠脊髓中之后,这些研究人员注意到这些移植物富含兴奋性神经元,让大量的轴突长距离延伸,让它们形成的靶结构接受神经支配,并且能够实现强健的皮质脊髓再生。

Kumamaru说,“我们建立了一种规模可放大的人脊髓神经干细胞(包括所有脊髓神经元祖细胞类型)来源。在移植物中,这些细胞能够在从背侧到腹侧的整个脊髓中发现。在成年大鼠遭受脊髓损伤后,它们促进包括皮质脊髓轴突在内的再生。皮质脊髓轴突对人类自主运动功能是非常重要的,而在大鼠中,它们促进功能恢复。”

Tuszynski说,尽管还需要开展更多的研究,但是这些新产生的细胞将会在三到五年的时间内成为开展人体临床试验的细胞来源。仍然有待确定的是在啮齿类动物和非人灵长类动物研究中,这些细胞在长时间内是否是安全的,而且它们的效果能否再现。

他指出,这项研究还提供除脊髓损伤治疗之外的潜在益处,这是因为脊髓神经干细胞还可针对与脊髓功能障碍相关的疾病(比如肌萎缩侧索硬化、进行性肌萎缩、遗传性痉挛性截瘫和脊髓小脑性共济失调)构建模型和开展药物筛查。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Hiromi Kumamaru, Ken Kadoya, Andrew F. Adler et al. Generation and post-injury integration of human spinal cord neural stem cells. Nature Methods, Published Online: 06 August 2018, doi:10.1038/s41592-018-0074-3.

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