生產(chǎn)腦干細(xì)胞的技術(shù)更有效地提高了對(duì)髓鞘疾病的認(rèn)識(shí)

在兩篇新發(fā)表的論文中，凱斯西儲(chǔ)大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一個(gè)科學(xué)團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一種新的、更有效的方法的發(fā)現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)，該方法可以在實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生重要的腦干細(xì)胞。這些發(fā)現(xiàn)為更好地理解髓鞘神經(jīng)障礙的潛在機(jī)制和可能的新治療和預(yù)防選擇鋪平了道路。這些研究發(fā)表在9月份的《自然通訊和干細(xì)胞報(bào)告》上。

這兩篇論文的資深作者Paul Tesar說(shuō)：“從多能干細(xì)胞大規(guī)模、高純度地制造這些特化的腦干細(xì)胞，為我們研究以前中樞神經(jīng)系統(tǒng)無(wú)法接觸到的正常組織和病變組織提供了強(qiáng)有力的工具。唐納德博士和露絲韋伯古德曼，凱斯西儲(chǔ)大學(xué)醫(yī)學(xué)院創(chuàng)新療法教授、遺傳學(xué)和基因組學(xué)副教授?！拔覀儗⑽覀兊募夹g(shù)應(yīng)用于髓鞘疾病的遺傳模型，發(fā)現(xiàn)了一種可以幫助髓鞘細(xì)胞存活的化合物。”

髓鞘是一種由稱為少突膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞產(chǎn)生的脂肪物質(zhì)，它可以覆蓋神經(jīng)纖維，促進(jìn)大腦中電信號(hào)的傳導(dǎo)和正常的神經(jīng)功能。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是主要細(xì)胞，可以產(chǎn)生身體所需的任何細(xì)胞。它們直接由現(xiàn)有的成體細(xì)胞產(chǎn)生。胚胎干細(xì)胞也是多能的。

據(jù)Nature Communications報(bào)道，第一作者Angela Lager博士和她的同事開(kāi)發(fā)了一種從小鼠胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞中產(chǎn)生大量少突膠質(zhì)細(xì)胞及其祖細(xì)胞的新方法——稱為少突膠質(zhì)祖細(xì)胞或OPCs。許多遺傳和細(xì)胞過(guò)程與少突膠質(zhì)細(xì)胞功能障礙有關(guān)，但科學(xué)家通常需要制造突變小鼠來(lái)研究這些過(guò)程，通常需要花費(fèi)數(shù)年昂貴的研究來(lái)測(cè)試這一生物學(xué)的一個(gè)方面。為了解決這個(gè)問(wèn)題，Case Western Reserve團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種快速高效的方法，可以從任何遺傳背景的多能干細(xì)胞中產(chǎn)生OPCs和少突膠質(zhì)細(xì)胞——為這些在健康和患病狀態(tài)下相對(duì)難以接近的腦細(xì)胞提供了一種新的途徑。

在干細(xì)胞報(bào)告中，第一作者M(jìn)atthew Elitt博士和他的同事利用這種OPC生成技術(shù)為致命的髓鞘疾病(PMD)提供了新的見(jiàn)解和治療策略。研究小組發(fā)現(xiàn)，受PMD影響的細(xì)胞有一個(gè)意想不到的早期關(guān)鍵階段，其特征是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和細(xì)胞死亡，因?yàn)镺PCs從其祖細(xì)胞狀態(tài)中退出。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是參與蛋白質(zhì)加工的細(xì)胞的一部分。在幾乎完全影響男孩的PMD，少突膠質(zhì)細(xì)胞丟失，髓鞘不能在大腦和脊髓中正常形成。由于脊髓炎，患有PMD的兒童在協(xié)調(diào)、運(yùn)動(dòng)技能、言語(yǔ)表達(dá)和學(xué)習(xí)方面表現(xiàn)出衰弱的問(wèn)題。由于疾病的嚴(yán)重性，

為了克服PMD細(xì)胞的這種早期細(xì)胞死亡，研究小組篩選了數(shù)千種類似藥物的化合物，發(fā)現(xiàn)其中一種名叫Ro 25-6981，在實(shí)驗(yàn)室中特別成功地挽救了PMD少突膠質(zhì)細(xì)胞在小鼠和人類細(xì)胞中的存活。在PMD老鼠身上?！拔覀兊墓ぷ魇嵌嚯A段過(guò)程中重要的第一步，”Tesar說(shuō)?！拔覀円呀?jīng)實(shí)現(xiàn)了通常在疾病中死亡的少突膠質(zhì)細(xì)胞的存活。下一步是找出如何誘導(dǎo)這些細(xì)胞有效髓鞘化，恢復(fù)患者的功能?！?

凱斯西儲(chǔ)團(tuán)隊(duì)的研究成果對(duì)PMD產(chǎn)生了影響。許多神經(jīng)和精神疾病的特征是髓鞘喪失或功能障礙，包括多發(fā)性硬化、脊髓損傷和精神分裂癥。再生或恢復(fù)髓鞘的措施可以為這些和許多其他影響大腦和脊髓的疾病帶來(lái)希望。

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