Cell Stem Cell:大突破!“黑盒子”神经干细胞移植成功修复小脑损伤!

2022-01-24 05:56:52 来源:
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序言:神经细胞果蝇复制是将神经细胞果蝇(neural stem cells)复制到寄主体内,使其向神经细胞系统病变躯干趋行、聚集,并存活、增殖、分化为神经细胞元或胶质细胞,从而倡导寄主缺失基本功能的部分回复的一种关键技术。近日,麻省理工学院圣地亚哥医学院的科学家成功将神经细胞果蝇复制入果蝇小脑破损处,并揭示了其中都的机制。

近来,神经细胞果蝇研究工作成为疗程神经细胞退行性疾病和中都枢神经细胞系统破损的版块,而长期以来,运用果蝇回复患者因小脑破损(SCI)而丧失的基本功能,也一直是科学家和护士的雄心壮志。在美国,每年有近18,000人患上SCI,另有294,000人患有SCI并伴有某种程度的受限制麻痹或身体机能减退,例如膀胱控制困难或头晕。在一项新研究工作中都,宾夕法尼亚大学圣地亚哥医学院附属医院的研究工作医护人员成功将高度分化的神经细胞果蝇复制入果蝇小脑破损处,同时记事复制物如何土壤并嵌入破损躯干,并与哺乳类现有的神经细胞网络整合和恶搞。

他们的研究工作于8月底5日发表在《细胞果蝇》Magazine上,题目为“Neural Stem Cell Grafts Form Extensive Synaptic Networks that Integrate with Host Circuits after Spinal Cord Injury”

该研究工作的第一作者,麻省理工学院圣地亚哥医学院附属医院转化成神经细胞科学研究工作所的Steven Ceto说:“在这项研究工作之前,我们见到,实验室中都开发的这些果蝇复制物有点像黑盒子。”

尽管早先的研究工作已经表明,神经细胞果蝇复制后SCI哺乳类模型的基本功能有所改善,但科学家们并不清楚其中都到底愈演愈烈了什么。

Ceto暗示:“我们告诉破损的寄主轴突广泛地土壤到破损躯干,而复制神经细胞元又将大量轴突延伸到小脑中都,但是我们不告诉复制物内部实质上愈演愈烈了什么活动,也并未明确寄主轴突和复制轴突是否真的在创建基本功能相连。”

因此,Ceto,Tuszynski及其同事运用了最新的关键技术,用光换成电,来冲动和记事表现型和组织学定义的神经细胞元群体的活动。这样可以必要他们准确地告诉哪些寄主和复制神经细胞元在起起着,而不必担心电流在其组织中都传播,并产生潜在的误导性结果。

他们见到,即使在并未特定冲动的情况下,复制神经细胞元也都会在具有高度系统性活动的不同神经细胞元簇中都集体等离子,就像正常小脑的神经细胞网络一样。当研究工作医护人员冲动来自哺乳类脑干的除去轴突时,他们见到一些同样集体活跃的复制神经细胞元簇反应强烈,表明这些神经细胞网络从一般而言动力运动的读写中都接收到了一般而言的突触相连。诸如轻触和捏之类的感觉冲动也触发了复制神经细胞元。

图解内容可

Ceto暗示:“我们见到可以通过冲动复制物轴突延伸到这些周边地区来触发破损躯干底部的小脑神经细胞元。将所有这些结果放在一起,结果表明,神经细胞果蝇复制物具有强大的自组装能力,形成与寄主神经细胞系统基本功能整合的小脑样神经细胞网络。经过多年的可推测和推断,那时候我们直接证明了实质上,小脑破损后神经细胞元接力的每一个组成部分实质上都是起起着的。”

Tuszynski暗示,他的团队目前打算研究工作几种途径来提高果蝇复制物的基本功能连通性,例如用铝制其组织复制物的紧致构造,以恶搞正常小脑的紧致构造,以及运用电冲动来提高寄主和复制物神经细胞元间的突触相连。

Tuszynski说:“果蝇,冲动,休养和其他干预措施的完美配合不太可能还需要几年的时间,患者那时候正蒙受小脑破损的顾虑。因此,我们目前打算与管理机构合作,尽快将我们的果蝇复制分析方法引入临床研究。如果一切顺利,我们可以在十年内进行疗程。”

许多现代原文:

StevenCeto, Kohei J.Sekiguchi, YoshioTakashima, et.al. Neural Stem Cell Grafts Form Extensive Synaptic Networks that Integrate with Host Circuits after Spinal Cord Injury. Cell Stem Cell Available online 5 August 2020

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