小膠質(zhì)細胞在大腦發(fā)育中的關(guān)鍵功能被發(fā)現(xiàn)

科學家發(fā)現(xiàn)，小膠質(zhì)細胞在調(diào)節(jié)大腦中成為神經(jīng)元的細胞數(shù)量方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，從而增強了我們對大腦發(fā)育和疾病的理解。

一個國際科學家團隊發(fā)現(xiàn)了小膠質(zhì)細胞(大腦中的免疫細胞，充當其專門的防御團隊)在人類早期大腦發(fā)育中的重要作用。通過將小膠質(zhì)細胞整合到實驗室培養(yǎng)的大腦類器官中，科學家們能夠模擬人類大腦發(fā)育中的復(fù)雜環(huán)境，以了解小膠質(zhì)細胞如何影響腦細胞的生長和發(fā)育。

這項研究代表了人類大腦類器官發(fā)展的重大飛躍，并有可能對我們對大腦發(fā)育和疾病的理解產(chǎn)生重大影響。該研究“iPS 細胞衍生的小膠質(zhì)細胞通過膽固醇轉(zhuǎn)移促進大腦類器官成熟”于 2023 年 11 月 1 日發(fā)表在《自然》雜志上。

類器官研究取得突破

為了研究小膠質(zhì)細胞在人類早期大腦發(fā)育中的關(guān)鍵作用，由 Florent Ginhoux 教授領(lǐng)導的 A*STAR 新加坡免疫學網(wǎng)絡(luò) (SIgN) 的科學家利用尖端技術(shù)創(chuàng)建了稱為類器官的類腦結(jié)構(gòu)，也稱為“迷你大腦”在實驗室里。這些大腦類器官與人類大腦的發(fā)育非常相似。然而，以前的模型缺乏小膠質(zhì)細胞，而小膠質(zhì)細胞是早期大腦發(fā)育的關(guān)鍵組成部分。

為了彌補這一差距，A*STAR 研究人員設(shè)計了一種獨特的方案，引入由用于創(chuàng)建大腦類器官的相同人類干細胞產(chǎn)生的小膠質(zhì)細胞樣細胞。這些引入的細胞不僅表現(xiàn)得像真正的小膠質(zhì)細胞，而且還影響類器官內(nèi)其他腦細胞的發(fā)育。

蛋白質(zhì)組分析和膽固醇的作用

A*STAR 分子和細胞生物學研究所 (IMCB) 的 Radoslaw Sobota 博士和他在 SingMass 國家質(zhì)譜實驗室的團隊應(yīng)用了最先進的定量蛋白質(zhì)組學方法來揭示蛋白質(zhì)的變化。他們的分析為類器官的蛋白質(zhì)組成提供了重要的見解，進一步證實了該研究的發(fā)現(xiàn)。

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