研究人员开发出一种更快的方法来从胚胎干细胞中产生称为星形胶质细胞的功能性脑细胞。星形胶质细胞在神经退行性疾病中起重要作用。新方法将生产细胞所需的时间从数月减少到两周,该研究已发表在Nature Methods上。
 
“这意味着现在比以前更容易研究星形胶质细胞在各种疾病中的作用”,负责该研究小组的Henrik Ahlenius说。
 
即使我们的大脑中存在星形胶质细胞(称为星形胶质细胞)已经存在了很长时间,但直到最近才发现这些脑细胞实际上有多重要。如先前所认为的,细胞不仅仅具有支持功能,而且在正常脑和诸如痴呆疾病和ALS的病症中起重要作用。
研究人员面临的一个挑战是难以获得人类星形胶质细胞进行研究。有很多方法可以在实验室中培养星形胶质细胞,但这需要很长时间,并且证明是困难,昂贵和复杂的。到现在。
 
Henrik Ahlenius说:“以前的方法成功地从胚胎干细胞中产生了人类星形胶质细胞,但它需要数月时间。使用我们的方法,需要一到两周的时间才能产生大量功能齐全的人类星形胶质细胞”。
 
简单地说,Henrik Ahlenius和他的研究团队展示了如何利用病毒激活胚胎干细胞中的基因,这些基因在正常发育过程中会调节星形胶质细胞的形成。通过这种方式,研究人员成功地使胚胎干细胞迅速形成星形胶质细胞。
 
“许多研究人员以前曾使用胚胎干细胞来产生星形胶质细胞,但这些方法试图在个体发育星形胶质细胞时模仿胚胎干细胞的正常发育,这需要耗费时间和复杂的方法”,Henrik Ahlenius说。。
 
在外观,遗传谱和功能方面,从胚胎干细胞产生的星形胶质细胞与成年人脑中的星形胶质细胞非常相似。
 
研究小组已经通过使用CRISPR-Cas9(通常称为基因编辑)在胚胎干细胞中插入突变导致严重的脑部亚历山大病症,从而显示细胞在研究大脑疾病中的用途。他们随后使用新方法将健康和突变的干细胞转变为星形胶质细胞。
 
当研究人员对星形胶质细胞进行比较时,发现具有突变的细胞表现出先前已知存在于亚历山大病患者中的几种缺陷。Henrik Ahlenius说:“利用这种将CRISPR-Cas9和我们的方法结合起来快速培养人类星形胶质细胞的方法,可以更好地研究星形胶质细胞在各种神经系统疾病中的作用”。
 
研究小组的主要重点是研究与年龄相关的神经退行性疾病,如痴呆和阿尔茨海默氏症,下一步将使用该方法检查星形胶质细胞在这些疾病中的重要性。