干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)元的新方法
中國微生物菌種查詢網(wǎng) / 2016-12-21 09:11:17
由于很難獲得功能完整的人神經(jīng)元，在實(shí)驗(yàn)室研究神經(jīng)紊亂面臨著巨大挑戰(zhàn)。而最近一項(xiàng)由杜克-新加坡國立大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員開發(fā)的新技術(shù)可以在實(shí)驗(yàn)室快速高效地培養(yǎng)出與神經(jīng)紊亂相關(guān)的神經(jīng)元，這或許為神經(jīng)紊亂疾病的研究帶來了希望。
根據(jù)釋放的神經(jīng)遞質(zhì)種類，神經(jīng)元可以分為激活性神經(jīng)元和抑制性神經(jīng)元，如分泌谷氨酸鹽的神經(jīng)元是激活性神經(jīng)元，分泌γ-氨基丁酸（GABA）的神經(jīng)元?jiǎng)t是抑制性神經(jīng)元。抑制性神經(jīng)元是癲癇等疾病的罪魁禍?zhǔn)?，但是目前研究人員對這種神經(jīng)元知之甚少。新加坡A*STAR基因組研究所的博士后AlftedSun說道：“主要原因就是目前缺乏在體外快速高效地產(chǎn)生這些神經(jīng)元的方法?！笔聦?shí)上，現(xiàn)有將干細(xì)胞培育成GABA分泌神經(jīng)元的方法周期很長，需要超過6個(gè)月才能完成，這嚴(yán)重限制了相關(guān)研究的進(jìn)展。
干細(xì)胞自然分化生成特定細(xì)胞的過程由轉(zhuǎn)錄因子控制，這些轉(zhuǎn)錄因子直接控制了基因表達(dá)。因此該研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)地研究了不同的轉(zhuǎn)錄因子組合對干細(xì)胞分化為GABA分泌神經(jīng)元的影響。最終他們發(fā)現(xiàn)了三種關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子，通過優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)方法，他們只需要35天就可以將超過90%的干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為GABA分泌神經(jīng)元。
就連Sun本人都對這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果感到震驚：“這些誘導(dǎo)出來的細(xì)胞就像真正成熟的神經(jīng)元一樣。”他和他的同事在這些細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了不同亞型的GABA分泌神經(jīng)元，它們的分子及電生理學(xué)特征與自然發(fā)育的神經(jīng)元幾乎完全一致。事實(shí)上，他們發(fā)現(xiàn)這些神經(jīng)元可以在培養(yǎng)基以及小鼠體內(nèi)發(fā)揮抑制突觸連接的功能。
Sun也解釋道，目前這種方法還無法產(chǎn)生所有亞型的GABA分泌神經(jīng)元，他和他的團(tuán)隊(duì)正在嘗試培育一種主要的神經(jīng)元——小清蛋白神經(jīng)元。此外，他們也開始進(jìn)行這項(xiàng)技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化。“我們對癲癇、自閉癥和精神分裂癥非常感興趣，”Sun說道?！拔覀冋趪L試模擬癲癇?！?