小鼠干细胞被数亿射入髓鞘细胞
凯斯西储大学(Case Western Reserve University)医学院的科学家们发现了一种快速生产纯细胞群的方法,这种纯细胞群能在老鼠的神经上生长成保护性的髓鞘涂层。他们的研究过程为多发性硬化症、脑瘫和其他影响全球数百万人的脱髓鞘疾病的研究和潜在治疗打开了一扇门。
研究结果发表在《科学》杂志的网络版上自然方法,9月25日星期日。
“鼠标细胞我们利用,这是多能外部的脱蛋白干细胞,可以制作身体中的任何细胞类型,“Paul Tesar是遗传学助理教授的西方储备和研究的高级作者,解释说明。”所以我们的目标是制定精确的方法,以便将它们特异性变成纯细胞的纯净群体,称为oligodendrocyte祖细胞或opcs。“
他们的成功持有基础研究和超越的承诺。
“这些方法能够在患病小鼠中产生恢复髓磷脂的功能细胞,这为生产类似的髓磷脂提供了坚实的基础人类细胞在诊所中使用,“罗伯特H. Miller,副院长,副院长和本文作者的研究。
TESAR与CWRU医学院研究员Fadi J. Najm,Shreya Nayak和Peter C.Cacacheri的研究员合作,从遗传学部毕业;Anita Zaremba,Andrew V. Caprariello和Miller,来自神经科学部;和埃里克。C. Freundt,现在在坦帕大学。
髓鞘保护神经轴突并提供了信号完整地通过神经传递所需的绝缘材料。涂层的缺失会导致神经损伤和信号传递能力的减弱,这可以表现为表面症状,如协调性和认知功能的丧失。
科学家们相信,操纵病人自己的OPCs或移植OPCs可能是恢复髓磷脂的一种方法。
而且,他们长期以来多能干细胞有可能区分为OPCS。但是,努力将干细胞沿这种方向推动,导致细胞类型的混合,不适合研究产生髓鞘的发育过程,或者用于治疗。
Tesar和他的同事现在能够将小鼠干细胞引导成少突胶质细胞祖细胞在短短10天。团队的成功依赖于引导细胞通过与在正常胚胎发育期间发生的特定阶段引导细胞。
首先,用分子对培养皿中的干细胞进行处理,使其成为神经系统中最原始的细胞。这些细胞组织成神经玫瑰花结的结构,让人联想到发育中的大脑和脊髓。
为了产生OPCs,神经花环被一组预先确定的信号蛋白处理,这些信号蛋白在脊髓发育过程中对OPCs的产生非常重要。
在这10天的实验之后,研究人员通过在一种叫做层粘连蛋白的特殊蛋白质表面上培养OPC,并添加与OPC发育相关的生长因子,能够在实验室中维持OPC一个多月。
这些opc几乎是同质的,可以相乘获得超过一万亿个细胞。
OPCS用甲状腺激素治疗,这是调节OPCs转变为oligodendrocytes的关键。结果是OPCs停止增殖并在四天内转化为少突胶质细胞。
在实验室长凳和患病的小鼠模型上缺乏髓鞘的神经测试表明,源于该过程中的opcs蓬勃发展地涌入少突胶质细胞并在几天内恢复正常的髓鞘,证明他们在治疗移植中的潜在用途。
因为它们能够产生相当数量的OPCs(到目前为止还缺乏这种能力),研究人员创造了一个发现少突胶质细胞分化和髓鞘形成调节剂的平台。这可能有助于开发药物,将病人自身的细胞转化为髓鞘细胞来对抗疾病。
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