在实验室里,一种新的微型装置可以制造出类似于大脑中的轴突束
轴突是神经元向其他细胞传递信息的结构。在人体内,它们聚集形成束。有几种技术可以让科学家在实验室里产生和研究单个轴突,但没有一种技术能有效地产生神经束。日本和美国研究人员的一项合作已经导致了一种新的微型设备,成功地在实验室中形成束。这份报告,可以阅读干细胞的报道,有望为研究大脑发育和疾病提供重要的见解。
“我们知道生长中的轴突形成束,但我们不知道束是如何形成的,”东京大学工业科学研究所讲师、该研究的资深作者Yoshiho Ikeuchi说。
许多科学家研究了二维系统中轴突的发育和退化。然而,越来越明显的是,束的三维结构在轴突功能中起着重要的作用。因为在许多神经退行性疾病比如肌萎缩性侧索硬化症,研究小组从理论上认为,了解肌萎缩性侧索硬化症的形成可以为许多疾病的预防提供线索。
为了形成轴突束,研究小组制造了一种微型装置其中人类神经元来源于诱导多能干细胞被注入。神经束形成的原因是神经球状体的准备和足够窄的通道,使轴突对齐,使轴突相互结合。
球体被放置在设备的腔室中。轴突从这些球状体中生长出来,有一些进入微通道。在此基础上,其他轴突会自发地跟随而来,导致束的形成,这些束的性质与大脑中看到的一致。是什么分子信号导致了这种自发的进入还没有解释清楚,但是在90%以上的实验中检测到了束,这让研究人员相信了微装置设计的价值。
Ikeuchi说:“该装置为我们提供了一种方法,来调查是哪些因素导致了神经束的聚集。”
因此,他们通过引入过氧化物通道来模拟神经退行性条件,而束状体则以形态变化作出反应。
这些发现和相对容易的实验表明,微装置将适用于测试实验性药物化合物,以防止疾病引起的筋膜变性。
“用人类干细胞衍生的神经元生成运动神经类器官”这篇文章发表在干细胞的报道。
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