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Nat Commun & Stem Cell Rep:重磅!新技术或能高效制造大脑干细胞

来源:本站原创 2018-10-07 22:09

2018年10月8日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,刊登在国际杂志Nature CommunicationsStem Cell Reports上的两篇研究报告中,来自凯斯西储大学医学院的科学家们通过研究开发了一种新型高效的方法,其能在实验室中帮助产生重要的大脑干细胞,相关研究发现或为研究人员理解髓磷脂(髓鞘)神经性障碍发生的分子机制提供思路,也能帮助研究人员开发出新型疗法或预防性手段。

图片来源:Case Western Reserve University School of Medicine

研究者Paul Tesar博士说道,从多能干细胞中以高纯度大规模制造特殊的大脑干细胞能作为一种强大的工具帮助研究中枢神经系统疾病。这项研究中我们将新技术应用到了髓磷脂疾病的一船模型中,随后我们发现了一种化合物或能帮助疾病状态下的髓磷脂产生细胞继续存活。

髓磷脂是由名为少突神经胶质细胞的细胞所产生的一种特殊脂质,其能覆盖到神经纤维上,促进大脑的电信号产生,并且推动正常的神经功能,诱导多能干细胞能够潜在产生机体中任何细胞,其能直接从当前的成体细胞获得,胚胎干细胞也具有多能性。发表在Nature Communications杂志上的研究报告中,研究人员开发了一种新方法,通过小鼠胚胎干细胞和诱导多能干细胞产生大量的少突神经胶质细胞和其祖细胞(OPCs),很多基因和细胞过程都与少突神经胶质细胞的异常有关,但科学家们仍然需要制造出突变小鼠来调查相关的过程,为了解决这一问题,研究人员开发了一种快速高效的方法,其能通过来自任意遗传背景的多能干细胞制造少突神经胶质细胞祖细胞和少突神经胶质细胞,这或许就为难以获取的脑细胞提供了新的途径。

而发表在Stem Cell Reports杂志上的研究报告中,研究人员对这种制造OPC的技术进行了深入研究以期待能够开发出治疗髓磷脂致死性遗传障碍—佩-梅二氏病(PMD)的新型疗法;研究者发现,PMD受影响细胞的早期关键阶段的特征为,随着OPCs离开祖细胞状态,细胞就会出现内质网压力,同时细胞也会死亡;在PMD患者中,少突神经胶质细胞会处于缺失状态,而且髓磷脂也并不会在大脑和脊髓中合适地形成,由于这种疾病状态的髓磷脂,PMD患儿常常会表现出多种问题,比如运动技能、语言表达能力和学习能力等,由于这种疾病较为严重,患者常常会在成年期之前死亡。

为了克服PMD细胞发生早期死亡,研究人员对数千种药物样的化合物进行筛选,最后发现了一种名为Ro 25-6981的特殊化合物,其能成功恢复实验室中小鼠和人类细胞以及PMD小鼠机体中PMD少突神经胶质细胞的存活;如今研究人员能够成功促进少突神经胶质细胞的存活(在疾病状态下少突神经胶质细胞会发生死亡),下一步研究人员希望能通过深入研究来诱导这些细胞能够有效生成髓磷脂,并且恢复患者机体的功能。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Matthew S. Elitt,H. Elizabeth Shick,Mayur Madhavan. et al. Chemical Screening Identifies Enhancers of Mutant Oligodendrocyte Survival and Unmasks a Distinct Pathological Phase in Pelizaeus-Merzbacher Disease. Stem Cell Reports (2018). DOI: 10.1016/j.stemcr.2018.07.015

Angela M. Lager, Olivia G. Corradin, Jared M. Cregg, et al. Rapid functional genetics of the oligodendrocyte lineage using pluripotent stem cells. Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-06102-7

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