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干细胞转变为神经元的新方法

编辑:admin 发布时间:2016-12-22 14:05 点击数:

  由于很难获得功能完整的人神经元,在实验室研究神经紊乱面临着巨大挑战。而最近一项由杜克-新加坡国立大学医学院的研究人员开发的新技术可以在实验室快速高效地培养出与神经紊乱相关的神经元,这或许为神经紊乱疾病的研究带来了希望。

  根据释放的神经递质种类,神经元可以分为激活性神经元和抑制性神经元,如分泌谷氨酸盐的神经元是激活性神经元,分泌γ-氨基丁酸(GABA)的神经元则是抑制性神经元。抑制性神经元是癫痫等疾病的罪魁祸首,但是目前研究人员对这种神经元知之甚少。新加坡A*STAR基因组研究所的博士后Alfted Sun说道:“主要原因就是目前缺乏在体外快速高效地产生这些神经元的方法。”事实上,现有将干细胞培育成GABA分泌神经元的方法周期很长,需要超过6个月才能完成,这严重限制了相关研究的进展。
 

干细胞转变为神经元的新方法
 

  干细胞自然分化生成特定细胞的过程由转录因子控制,这些转录因子直接控制了基因表达。因此该研究团队系统地研究了不同的转录因子组合对干细胞分化为GABA分泌神经元的影响。最终他们发现了三种关键的转录因子,通过优化的实验方法,他们只需要35天就可以将超过90%的干细胞转化为GABA分泌神经元。

  就连Sun本人都对这一实验结果感到震惊:“这些诱导出来的细胞就像真正成熟的神经元一样。”他和他的同事在这些细胞中发现了不同亚型的GABA分泌神经元,它们的分子及电生理学特征与自然发育的神经元几乎完全一致。事实上,他们发现这些神经元可以在培养基以及小鼠体内发挥抑制突触连接的功能。

  Sun也解释道,目前这种方法还无法产生所有亚型的GABA分泌神经元,他和他的团队正在尝试培育一种主要的神经元——小清蛋白神经元。此外,他们也开始进行这项技术的临床转化。“我们对癫痫、自闭症和精神分裂症非常感兴趣,”Sun说道。“我们正在尝试模拟癫痫。”

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