大脑中最小的血管触发脊髓运动神经元的发育
一项新的研究表明，人类大脑中最小的血管可以激活已知的触发脊髓运动神经元的基因，促使神经元在早期发育期间生长。这些发现可以为肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和其他神经退行性疾病的发展提供见解。
为了做出这一发现，研究人员成功地在体外再造了血管和控制肌肉的脊髓运动神经元的活组织，以展示它们是如何相互作用的。
“到目前为止，人们认为这些血管只是输送营养物质和氧气，清除废物和调节血液流动。我们发现，除了管道，它们还与神经元进行基因交流，”西达斯-西奈再生医学研究所理事会博士后塞缪尔·桑斯博士说。他是该研究的第一作者，该研究发表在该杂志上干细胞报告．
桑斯解释说，当人类胚胎大约四周大时，新的血管开始包围原始的细胞柱，最终将成为脊髓。在发育基因的驱动下，其中一些细胞变成了脊髓运动神经元。研究显示大脑中最小的细胞血管它们被称为毛细血管，能够激活这些基因，刺激脊髓运动神经元生长成熟。
Sances说，除了提供对人类生物学的见解外，这项研究还为解开ALS或卢伽雷氏症等疾病的奥秘开辟了一条新途径。渐冻症是一种进行性的致命疾病，会杀死运动神经元。目前还没有已知的治疗方法。根据ALS协会的数据，美国每年有超过6000人被诊断出患有这种疾病。
“脊髓神经元出了什么问题导致运动神经元死亡?”sanc问道。“如果我们能对ALS患者的组织进行建模，我们也许就能回答这个问题，并在某一天通过新疗法拯救ALS患者的神经元。”
这项研究的发现是通过干细胞科学与芯片上的器官技术的独特组合实现的，该技术在微工程环境中重新创造了人类生物学。
雪松西奈的研究人员首先从成年人身上提取皮肤细胞样本，并对其进行基因重组，使其成为诱导细胞多能干细胞它可以产生任何类型的细胞——在这种情况下，脊髓运动神经元和大脑毛细血管的内衬。研究小组将这些细胞置于器官芯片的微小通道中，器官芯片由柔性聚合物制成，大小约为AA电池。在芯片里，经过特殊液体的滋养细胞这两种不同的组织茁壮成长并相互作用。
“这项研究告诉我们一些重要的事情，关于我们如何神经元医学和生物医学教授、西达斯-西奈理事会再生医学研究所主任、该研究的资深作者克莱夫·斯文森博士说。他补充说，下一步，研究人员正在制定计划，利用芯片技术比较渐冻人患者和无渐冻人的血管-神经元相互作用。
这项研究是新研究的一部分Patient-on-a-Chip程序这是雪松西奈(Cedars-Sinai)和波士顿仿效公司(mimic Inc.)的合作项目，旨在根据患者的基因组成和疾病变异，帮助预测哪种疾病治疗最有效。仿真生成程序中使用的器官芯片。杰拉尔丁·a·汉密尔顿(Geraldine a . Hamilton)博士是mimic的总裁兼首席科学官，也是脊髓运动神经元研究的合著者之一。
今年2月，来自这两个组织的调查人员宣布他们使用了肠道芯片建立人体肠道的模型。
