微流体系统包含神经炎症到“阿尔茨海默氏症在培养皿”模型

基础上开发的第一个文化系统复制完全病理阿尔茨海默氏症的背后,马萨诸塞州总医院(MGH)的一个研究小组已经产生一个系统,包括神经炎症,关键生物反应,导致脑细胞的死亡。调查人员描述他们的系统,它包含了胶质细胞,不仅和支持神经元周围,还提供了一些免疫系统功能,在发表的一篇论文自然神经科学。

“我们的原来的阿尔茨海默氏症的一道菜“系统重现了斑块和神经元纤维缠结是阿尔茨海默氏症患者的大脑,但并未引起神经炎症,”鲁道夫Tanzi博士说,遗传学和衰老研究中心主任大众婴幼儿专科研究所神经退行性疾病(精神)和文章的第二作者目前的纸。“研究表明,我们可以在我们的大脑有许多斑块和神经元纤维缠结,没有症状,但当神经炎症,指数更多的神经元死亡导致引起痴呆和认知障碍。阿尔茨海默氏症的一个完整的模型病理需要合并,第三站的凳子。”

在2014年《自然》杂志中,MGH团队描述使用凝胶三维文化系统由豆儿Yeon Kim博士,遗传学和衰老,也是当前研究的文章的第二作者诱导β-淀粉样蛋白斑块和神经原纤维缠结形成的人类神经细胞携带与早发性相关的基因变异,家族性阿尔茨海默氏症(时尚)。研究证实,淀粉样蛋白沉积是必要的第一步形成的含有蛋白质的致病性τ的缠结

更新后的系统也带来了技术开发的文章的第二作者Hansang曹,博士,现在夏洛特,北卡罗莱纳大学的博士后时在MGH BioMEMS资源中心。在2013年的一次科学报告纸,曹和他的同事报道使用微流体设备组成的两个圆形房间,叠在一起,来测量小胶质细胞的迁移神经胶质细胞函数作为神经系统的免疫细胞外室进入amyloid-loaded内室的连接通道。

当前研究曹和作者约瑟夫公园,博士,MGH遗传学和衰老,使用在培养皿中阿尔茨海默氏症的系统文化神经干细胞与流行的变体在赵的中央室的设备。几周后,神经元和星形胶质细胞、神经胶质细胞,支持和保护神经元,已经分化被发现含有高浓度的β-淀粉样蛋白和τ,以及炎症因素已知有助于神经炎症在阿尔茨海默氏症。

当人类小胶质细胞被添加到外室的设备,他们很快就开始出现结构性变化标志着他们的活化和迁移通过渠道进入内室。一旦小胶质细胞抵达了内室,他们直接攻击神经细胞,可见损害的关键结构,而炎症水平的因素,比如tnf、il - 6和引发大幅上升。六天后,中央室已经失去了他们的神经元和星形胶质细胞的20%。

“我们还发现,阻断两个受体在小胶质细胞干扰素受体γ和toll样受体4能防止神经炎症,开辟了新的药物发现的机会,“Tanzi说,他是约瑟夫·p·和玫瑰肯尼迪哈佛医学院的神经学教授。“这个系统应该帮助我们更好地理解这些病理事件导致痴呆的时间轴,使我们能够筛选药物阻止斑块沉积,纠结形成和产生的神经炎症。”