logo

Пользовательского поиска

Saturday 21st of April 2018

Астроциты помогают дифференциации нейральных стволовых клеток в зрелые нейроны

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
15.06.2013 17:30

 

При культивировании с астроцитами человеческие нейральные стволовые клетки (показаны красным), первоначально перепрограммированные из взрослых клеток кожи, эффективно дифференцируются в зрелые нейроны (показаны зеленым).

При культивировании с астроцитами человеческие нейральные стволовые клетки (показаны красным), первоначально перепрограммированные из взрослых клеток кожи, эффективно дифференцируются в зрелые нейроны (показаны зеленым). (Фото: Chen lab, Penn State University)


Сложные для исследования заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, шизофрения, аутизм, теперь можно будет изучать более безопасно и эффективно – с помощью инновационного метода получения зрелых нейронов головного мозга, полученных из перепрограммированных клеток кожи.


Руководитель исследовательской группы Гун Чэнь (Gong Chen), профессор биологии Университета штата Пенсильвания (Penn State University), считает, что самым захватывающим в его работе является то, что она дает надежду на прямое моделирование заболеваний, позволяя создавать в чашке Петри зрелые человеческие нейроны, очень похожие на естественные нейроны человеческого мозга. По его мнению, результаты этого исследования, опубликованные в журнале Stem Cell Research, могут помочь в разработке персонализированных методов лечения, основанных на генетической и клеточной информации конкретного пациента.

«Конечно же, что мы не хотим брать клетки из чьего-либо мозга, чтобы проводить на них эксперименты, поэтому воссоздание нейронов пациента в чашке Петри – наилучшая альтернатива для научных исследований и скрининга лекарственных препаратов», - говорит профессор Чэнь.

Ученые уже знают, как перепрограммировать клетки кожи пациентов в неспециализированные, или недифференцированные, так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSCs, ИПСК). Плюрипотентные стволовые клетки – своего рода чистый лист. В процессе развития они дифференцируются в различные специализированные типы клеток, такие как клетки мышц, головного мозга или крови. Таким образом, после получения ИПСК из клеток кожи ученые могут перепрограммировать их в нейроны, которые можно без риска для пациента изучать в чашке Петри.

Профессор Чэнь и его коллеги нашли более эффективный способ дифференцировать индуцированные плюрипотентные стволовые клетки в зрелые человеческие нейроны. В своей естественной среде нейроны всегда находятся в непосредственной близости от звездчатых клеток глии – астроцитов, в изобилии присутствующих в мозге и помогающих нормальному функционированию нейронов.

«Так как нейроны головного мозга находятся рядом с астроцитами, мы предположили, что этот прямой физический контакт может быть неотъемлемой составной частью роста и здорового состояния нейронов», - продолжает Чэнь.

Чтобы проверить эту гипотезу, он и его коллеги начали с культивирования полученных из ИПСК нейральных стволовых клеток, обладающих потенциалом дифференцировки в нейроны. Нейральные стволовые клетки культивировались на слое астроцитов толщиной в одну клетку, и, таким образом, эти два типа клеток физически соприкасались друг с другом.

«Мы установили, что культивируемые на астроцитах нейральные стволовые клетки гораздо более эффективно дифференцировались в зрелые нейроны», - говорит Чэнь. «Как будто бы астроциты подбадривали стволовые клетки, говоря им, что делать, и помогая следовать своей судьбе – становиться нейронами».

Проведенный учеными эксперимент подтвердил преимущество нейронов, выросших рядом с астроцитами: они имели значительно больше синаптических событий – межнейронных сигналов. В другом эксперименте – на нейральных стволовых клетках, развивавшихся рядом с астроцитами в течение всего одной недели, – исследователи продемонстрировали, что вновь дифференцированные нейроны генерируют потенциал действия – быструю электрическую волну возбуждения, свойственную всем нейронам головного мозга. В заключительном тесте они смешали человеческие нейральные стволовые клетки с мышиными нейронами.

«Мы обнаружили, что всего через неделю человеческие и мышиные нейроны начали активную «перекличку». Такая перекличка происходит, когда нейрон контактирует с соседними нервными клетками и высвобождает химические вещества – нейромедиаторы, – модулируя активность соседей», - комментирует эксперимент Чэнь.

«Раньше ученые могли получить клетки мозга пациентов с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера, шизофрения и аутизм, только после смерти больных», - продолжает профессор. «Теперь можно взять клетки кожи у живых пациентов – безопасная и минимально инвазивная процедура – и перепрограммировать их в клетки головного мозга, имитирующие функции собственных клеток пациента. Кроме того, с помощью этого метода ученые могут выяснить, насколько тот или иной лекарственный препарат повлияет на клетки мозга конкретного больного. Пациентам не нужно будет принимать и, по сути, испытывать на себе лекарства, что устранит риск серьезных побочных эффектов.

«Пациент станет морской свинкой для разработки препарата для своего лечения, но необходимость экспериментировать непосредственно на нем отпадет», - заключает ученый.

 

 

По материалам

Alzheimer's, Schizophrenia, and Autism Now Can Be Studied with Mature Brain Cells Reprogrammed from Skin Cells

 

Оригинальная статья:

Xin Tang, Li Zhou, Alecia M. Wagner, Maria C.N. Marchetto, Alysson R. Muotri, Fred H. Gage, Gong Chen. Astroglial cells regulate the developmental timeline of human neurons differentiated from induced pluripotent stem cells

 

© «Астроциты помогают дифференциации нейральных стволовых клеток в зрелые нейроны». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Стволовые клетки.

 

Еще об астроцитах


Подтверждена разрушительная роль активации астроцитов при болезни Альцгеймера

Астроциты как новая мишень для лечения болезни Альцгеймера

Астроциты образуют глимфатическую систему головного мозга

Виновник гибели нейронов при болезни Альцгеймера – апоптоз астроцитов

Астроциты принимают активное участие в ремоделировании нервных цепей

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday263
mod_vvisit_counterYesterday538
mod_vvisit_counterThis week2784
mod_vvisit_counterLast week2681
mod_vvisit_counterThis month9350
mod_vvisit_counterLast month26163
mod_vvisit_counterAll days3974827

We have: 45 guests, 15 bots online
Your IP: 54.144.14.134
 , 
Today: Апр 21, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.