科学家给明星不为人知的细胞治疗大脑发育的关键

经过几十年的相对忽视,星形以及星形胶质细胞终于得到应有的。收集了解大脑发育的一个关键方面,一组科学家研究了星形胶质细胞的成熟培养基中生长的三维结构类似于人类大脑组织。这项研究证实了实验室培养的细胞产生以同样的速度发现人类大脑,发表在神经元和部分由国家卫生研究院国家神经疾病和中风研究所(研究所)。

“这项工作地址在人类的重大差距大脑的研究提供了一个宝贵的技术探讨星形胶质细胞的作用在正常发育和疾病,”研究所项目主任吉尔莫里斯博士说。

2015年,一个团队Sergiu Pasca执导,医学博士精神病学和行为科学的助理教授在加州的斯坦福大学,和本·巴尔,医学博士斯坦福大学神经生物学教授,博士,发表了成人皮肤的方法细胞,将它们转换为诱导多能干细胞(万能),然后成长为三维大脑细胞群,称为人类皮质球状体(高碳钢)。这些高碳钢,像是迷你版的一个特定的大脑区域,可以增加几个月。集群中的细胞最终发展成神经元,星形胶质细胞和其他细胞中发现的人类大脑。

“研究人类大脑的挑战之一是很难检查在不同的发展阶段,“Pasca博士说。“这是一个系统,试图模拟大脑发育一步一步的。”

史蒂文•斯隆在新的研究中,一个学生在斯坦福大学的医学博士/博士学位。程序,导致一系列的实验比较星形胶质细胞从高碳钢中发现组织的发展和成人的大脑。团队成长高碳钢20个月,最长的一个实验室培养的人类大脑细胞的研究。

结果证实,实验室培养的细胞随时间变化以类似的方式在早期脑组织细胞直接取自生活,大脑发育的关键时期。这个过程被认为是正常的大脑发育的关键和偏差被认为引起多种神经和精神疾病,比如精神分裂症和自闭症。创建高碳钢使用细胞从病人可以让科学家发现潜在的这些障碍发育生物学的核心。

“高碳钢系统可以重播星形胶质细胞发展从任何病人,”巴尔博士说。“这是巨大的。没有其他方法能做,如果没有这种方法。”

当前的研究表明,hCS-grown星形胶质细胞产生以同样的速度发现人类大脑,的基因活动,他们的形状和功能。例如,星形胶质细胞取自高碳钢,不到六个月大时增加迅速,高度参与消除不必要的神经元之间的连接,就像婴儿的星形胶质细胞在子宫里生长。但在高碳钢星形胶质细胞种植了超过九个月无法复制,删除明显较少的连接,镜像星形胶质细胞在婴儿6到12个月大。另一方面,就像来自发展中国家和成人大脑的星形胶质细胞,早期和晚期高碳钢的星形胶质细胞同样有效地鼓励新神经元之间的连接形式。

“大脑中星形胶质细胞不仅仅是旁观者,“Pasca博士说。“他们不是神经元保暖;他们积极参与神经功能”。

“既然星形胶质细胞占更大比例的脑细胞在人类比其他物种,这可能反映了更大的星形胶质细胞在正常的必要性人类的大脑功能,更重要的后果不正常工作时,“添加大卫Panchision博士项目负责人在国家精神卫生协会(NIMH),也资助了这项研究。

研究人员提醒说,高碳钢只是一个模型,缺乏真正的大脑的许多特性。此外,某些基因,活跃在完全成熟hCS-grown星形胶质细胞星形胶质细胞从未打开,他们可能做如果细胞有更多的时间来培养。为了解决这个问题,研究者们现在希望识别产生成熟的方法大脑细胞更快。高碳钢恰恰也可以用来检查导致星形胶质细胞随时间变化和筛选药物可能纠正差异发生在脑部疾病。

“这些问题是非常令人兴奋的去探索,”巴尔博士说。

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