神經(jīng)細胞作為一個單一的研究

來源于人類干細胞的神經(jīng)細胞通常被用作研究腦部疾病的基礎(chǔ)。然而，這些細胞的質(zhì)量差異很大，產(chǎn)生了不同的結(jié)果。

因此，世界各地的科學家都在尋找簡單的細胞模型，以在重復實驗時獲得一致的結(jié)果。來自波恩大學、阿姆斯特丹自由大學和哥廷根馬克斯普朗克實驗醫(yī)學研究所的研究團隊描述了一個源自干細胞的模型，該模型僅由一個人類神經(jīng)細胞組成。它是通過快速編程從多能干細胞中獲得的，為研究神經(jīng)細胞的功能提供了高度標準化的條件。這兩項研究已經(jīng)發(fā)表在國際期刊《細胞報告》上。

利用細胞重編程，可以從血液或皮膚樣本中產(chǎn)生所謂的誘導多能干細胞(iPS細胞)。身體復位到胚胎階段，然后可以進一步分化成各種細胞類型，如心肌細胞或腦細胞。因此，這些全能者的期望非常高?！坝烧T導多能干細胞產(chǎn)生的神經(jīng)細胞現(xiàn)在是研究腦部疾病和藥物研究的最有吸引力的工具，”UKB波恩大學醫(yī)院重建神經(jīng)生物學研究所的OliverBrstle教授說。

這種來源于誘導多能干細胞的人類神經(jīng)細胞可以有很大的不同。根據(jù)所選擇的細胞培養(yǎng)方法和生產(chǎn)路線，它們在實驗中的反應大不相同。“然而，我們正在尋找一種在重復實驗時能夠產(chǎn)生相同結(jié)果的細胞模型，”Brstle團隊的Michael Peitz博士解釋道。畢竟研究結(jié)果要經(jīng)過統(tǒng)計驗證。

為此，UKB科學家和哥廷根的馬克斯普朗克研究所(MPI)在哥廷根和阿姆斯特丹自由大學開發(fā)并測試了細胞培養(yǎng)模型，該模型由通過高度標準化從人類誘導多能干細胞獲得的單個神經(jīng)細胞組成。單元編程方法。這種“單一”位于神經(jīng)膠質(zhì)細胞上，神經(jīng)膠質(zhì)細胞是神經(jīng)細胞的天然鄰居，對神經(jīng)細胞的維持和功能至關(guān)重要。

神經(jīng)在自言自語。

特點：一個“單一”腦細胞自言自語的過程，因為它的主要神經(jīng)纖維(軸突)最終連接到同一個神經(jīng)細胞?！霸瓌t上，它是一個短路的單個神經(jīng)元，”UKB重建神經(jīng)生物學研究所兩項研究的主要作者之一克里斯蒂娜雷巴赫博士解釋說。這使得科學家能夠竊聽與自己聊天的“單一”神經(jīng)細胞。

軸突和相應神經(jīng)元之間的循環(huán)信號傳遞通過突觸進行。這些是電信號引起信使物質(zhì)釋放的界面，信使物質(zhì)又在接收器端產(chǎn)生電脈沖。在這里，信號可以被放大或縮小。哥廷根MPI和阿姆斯特丹自由大學的科學家在刺激實驗中測試了這種單細胞模型的性能。他們使用負責大腦刺激的神經(jīng)元和抑制性神經(jīng)元。Matthijs Verhage教授說：“我們可以證明，這種僅由單個神經(jīng)細胞組成的模型在功能測試中產(chǎn)生了高度可重復的數(shù)據(jù)，從而為高通量實驗提供了非常好的基礎(chǔ)。阿姆斯特丹自由大學.

各種應用

研究小組看到了“單一”神經(jīng)細胞模型的許多可能應用。它可以用來研究疾病的機制?！袄?，如果突觸中的蛋白質(zhì)因基因突變而改變，那么在這個模型中可以直接觀察到信號傳遞的后果，”Brstle教授說。另一個優(yōu)點是，從患者皮膚或血液中重新編程的誘導多能干細胞可用于產(chǎn)生具有疾病和患者特異性特征的神經(jīng)元。該模型可能對藥物研究特別感興趣，因為它是標準化的、可擴展的，并且適用于各種腦部疾病。

哥廷根MPI實驗醫(yī)學教授Jeong Seop Rhee博士說：“研究團隊在該項目中的出色合作表明，干細胞技術(shù)與功能性突觸生物學的結(jié)合開辟了一個新的視角。所有三個研究團隊在歐洲聯(lián)合項目COSYN中共同工作。

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