瑞典隆德大學的研究人員開發出一種更快的方法來從胚胎幹細胞中產生稱爲星形膠質細胞的功能性腦細胞。星形膠質細胞在神經退行性疾病中起重要作用。新方法將生產細胞所需的時間從數月減少到兩週,該研究已發表在Nature Methods上。

  “這意味着現在比以前更容易研究星形膠質細胞在各種疾病中的作用,”負責該研究小組的Henrik Ahlenius說。

  即使我們的大腦中存在星形膠質細胞(稱爲星形膠質細胞)已經存在了很長時間,但直到最近才發現這些腦細胞實際上有多重要。如先前所認爲的,細胞不僅僅具有支持功能,而且在正常腦和諸如癡呆疾病和ALS的病症中起重要作用。

  研究人員面臨的一個挑戰是難以獲得人類星形膠質細胞進行研究。有很多方法可以在實驗室中培養星形膠質細胞,但這需要很長時間,並且證明是困難,昂貴和複雜的。到現在。

  “以前的方法已經成功地從胚胎幹細胞產生人類星形膠質細胞,但它需要數月。使用我們的方法,需要一到兩週的時間才能產生大量功能齊全的人類星形膠質細胞,”Henrik Ahlenius說。

  簡單地說,Henrik Ahlenius和他的研究團隊展示瞭如何利用病毒激活胚胎幹細胞中的基因,這些基因在正常發育過程中會調節星形膠質細胞的形成。通過這種方式,研究人員成功地使胚胎幹細胞迅速形成星形膠質細胞。

  “許多研究人員以前曾使用胚胎幹細胞來產生星形膠質細胞,但這些方法試圖在個體發育星形膠質細胞時模擬胚胎幹細胞的正常發育,這需要耗時且複雜的方法,”Henrik Ahlenius說。 。

  在外觀,遺傳譜和功能方面,從胚胎幹細胞產生的星形膠質細胞與成年人腦中的星形膠質細胞非常相似。

  研究小組已經通過使用CRISPR-Cas9(通常稱爲基因編輯)在胚胎幹細胞中插入突變導致嚴重的腦部亞歷山大病症,從而顯示細胞在研究大腦疾病中的用途。他們隨後使用新方法將健康和突變的幹細胞轉變爲星形膠質細胞。

  當研究人員對星形膠質細胞進行比較時,發現具有突變的細胞表現出先前已知存在於亞歷山大病患者中的幾種缺陷。“利用這種將CRISPR-Cas9和我們的方法結合起來快速培養人類星形膠質細胞的方法,可以更好地研究星形膠質細胞在各種神經系統疾病中的作用,”Henrik Ahlenius說。

  研究小組的主要重點是研究與年齡相關的神經退行性疾病,如癡呆和阿爾茨海默氏症,下一步將使用該方法檢查星形膠質細胞在這些疾病中的重要性。

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