在兩篇新發(fā)表的論文中，凱斯西儲大學醫(yī)學院的一個科學團隊報告了一種新的、更有效的方法的發(fā)現(xiàn)和實現(xiàn)，該方法可以在實驗室中產(chǎn)生重要的腦干細胞。這些發(fā)現(xiàn)為更好地理解髓鞘神經(jīng)障礙的潛在機制和可能的新治療和預防選擇鋪平了道路。這些研究發(fā)表在9月份的《自然通訊和干細胞報告》上。
這兩篇論文的資深作者Paul Tesar說：“從多能干細胞大規(guī)模、高純度地制造這些特化的腦干細胞，為我們研究以前中樞神經(jīng)系統(tǒng)無法接觸到的正常組織和病變組織提供了強有力的工具。唐納德博士和露絲韋伯古德曼，凱斯西儲大學醫(yī)學院創(chuàng)新療法教授、遺傳學和基因組學副教授?！拔覀儗⑽覀兊募夹g(shù)應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胞存活的化合物。”
髓鞘是一種由稱為少突膠質(zhì)細胞的細胞產(chǎn)生的脂肪物質(zhì)，它可以覆蓋神經(jīng)纖維，促進大腦中電信號的傳導和正常的神經(jīng)功能。誘導多能干細胞是主要細胞，可以產(chǎn)生身體所需的任何細胞。它們直接由現(xiàn)有的成體細胞產(chǎn)生。胚胎干細胞也是多能的。
據(jù)Nature Communications報道，第一作者Angela Lager博士和她的同事開發(fā)了一種從小鼠胚胎干細胞和誘導多能干細胞中產(chǎn)生大量少突膠質(zhì)細胞及其祖細胞的新方法——稱為少突膠質(zhì)祖細胞或OPCs。許多遺傳和細胞過程與少突膠質(zhì)細胞功能障礙有關(guān)，但科學家通常需要制造突變小鼠來研究這些過程，通常需要花費數(shù)年昂貴的研究來測試這一生物學的一個方面。為了解決這個問題，Case Western Reserve團隊開發(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胞中產(chǎn)生OPCs和少突膠質(zhì)細胞——為這些在健康和患病狀態(tài)下相對難以接近的腦細胞提供了一種新的途徑。
在干細胞報告中，第一作者Matthew 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)提供了新的見解和治療策略。研究小組發(fā)現(xiàn)，受PMD影響的細胞有一個意想不到的早期關(guān)鍵階段，其特征是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激和細胞死亡，因為OPCs從其祖細胞狀態(tài)中退出。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是參與蛋白質(zhì)加工的細胞的一部分。在幾乎完全影響男孩的PMD，少突膠質(zhì)細胞丟失，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)、運動技能、言語表達和學習方面表現(xiàn)出衰弱的問題。由于疾病的嚴重性，
為了克服PMD細胞的這種早期細胞死亡，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，在實驗室中特別成功地挽救了PMD少突膠質(zhì)細胞在小鼠和人類細胞中的存活。在PMD老鼠身上?！拔覀兊墓ぷ魇嵌嚯A段過程中重要的第一步，”Tesar說?！拔覀円呀?jīng)實現(xiàn)了通常在疾病中死亡的少突膠質(zhì)細胞的存活。下一步是找出如何誘導這些細胞有效髓鞘化，恢復患者的功能?！?
凱斯西儲團隊的研究成果對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希望。
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