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干細胞轉變為神經元的新方法

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摘要:由于難以獲得功能完整的人神經元在實驗室研究神經紊亂挑戰巨大現在一項由杜克新加坡國立大學醫學院的研究人員開發的新技術可以穩定產生一種和我神經紊亂相關的神經元

干細胞轉變為神經元的新方法

2016年12月21日訊 /生物谷BIOON /—由于很難獲得功能完整的人神經元,在實驗室研究神經紊亂面臨著巨大挑戰。而最近一項由杜克-新加坡國立大學醫學院的研究人員開發的新技術可以在實驗室快速高效地培養出與神經紊亂相關的神經元,這或許為神經紊亂疾病的研究帶來了希望。

根據釋放的神經遞質種類,神經元可以分為激活性神經元和抑制性神經元,如分泌谷氨酸鹽的神經元是激活性神經元,分泌γ-氨基丁酸(GABA)的神經元則是抑制性神經元。抑制性神經元是癲癇等疾病的罪魁禍首,但是目前研究人員對這種神經元知之甚少。新加坡A*STAR基因組研究所的博士后Alfted Sun說道:“主要原因就是目前缺乏在體外快速高效地產生這些神經元的方法。”事實上,現有將干細胞培育成GABA分泌神經元的方法周期很長,需要超過6個月才能完成,這嚴重限制了相關研究的進展。

干細胞自然分化生成特定細胞的過程由轉錄因子控制,這些轉錄因子直接控制了基因表達。因此該研究團隊系統地研究了不同的轉錄因子組合對干細胞分化為GABA分泌神經元的影響。最終他們發現了三種關鍵的轉錄因子,通過優化的實驗方法,他們只需要35天就可以將超過90%的干細胞轉化為GABA分泌神經元。

就連Sun本人都對這一實驗結果感到震驚:“這些誘導出來的細胞就像真正成熟的神經元一樣。”他和他的同事在這些細胞中發現了不同亞型的GABA分泌神經元,它們的分子及電生理學特征與自然發育的神經元幾乎完全一致。事實上,他們發現這些神經元可以在培養基以及小鼠體內發揮抑制突觸連接的功能。

Sun也解釋道,目前這種方法還無法產生所有亞型的GABA分泌神經元,他和他的團隊正在嘗試培育一種主要的神經元——小清蛋白神經元。此外,他們也開始進行這項技術的臨床轉化。“我們對癲癇、自閉癥和精神分裂癥非常感興趣,”Sun說道。“我們正在嘗試模擬癲癇。”(生物谷Bioon.com)

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Alfred Xuyang Sun et al.

Direct Induction and Functional Maturation of Forebrain GABAergic Neurons from Human Pluripotent Stem Cells, Cell Reports

DOI: 10.1016/j.celrep.2016.07.035

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干細胞轉變為神經元的新方法
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