作者:佚名
自從被科學(xué)家們2006年發(fā)現(xiàn)以來,誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(ipsCs)就成為了很多疾病治療的希望,但深入研究多能干細(xì)胞身份的復(fù)雜調(diào)控機(jī)制或許對于研究人員而言非常困難,近日,一項(xiàng)刊登在國際雜志Nature Communications上的研究報(bào)告中,來自德國科隆大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)了一種通過多能干細(xì)胞來制造神經(jīng)元細(xì)胞的有效新方法。
隨著多細(xì)胞有機(jī)體的起源,多能干細(xì)胞就能夠分化成為機(jī)體所有類型的細(xì)胞,這些細(xì)胞能在培養(yǎng)基中無限增殖,因此其被認(rèn)為是永恒不朽的,而多潛能性的黃金標(biāo)準(zhǔn)就是胚胎干細(xì)胞(ESC)。諸如皮膚細(xì)胞等體細(xì)胞能夠被重編程產(chǎn)生iPSCs,而新產(chǎn)生的ipsCs和ESCs一樣具有類似的特性;同樣地,多能干細(xì)胞對于再生醫(yī)學(xué)研究至關(guān)重要,因?yàn)槠淇梢宰鳛榻】捣只?xì)胞的潛在來源,包括神經(jīng)元細(xì)胞等;此外,這些細(xì)胞還能代表一類無價(jià)的資源,幫助研究人類的發(fā)育機(jī)制以及多種疾病的發(fā)病原因,比如阿爾茲海默病或帕金森疾病等。
多能干細(xì)胞的神經(jīng)元分化步驟通常比較昂貴,而且會產(chǎn)生神經(jīng)元細(xì)胞和其它細(xì)胞類型的混合物;通過敲除單一基因,研究者David Vilchez等人就能以100%的效率來制造神經(jīng)元細(xì)胞,利用CRISPR基因編輯手段沉默單一的蛋白表達(dá),干細(xì)胞就能夠自發(fā)分化成為神經(jīng)元細(xì)胞,而這就是增加神經(jīng)發(fā)生的一種快速手段。
在天然狀況下,名為CSDE1的因子能抑制干細(xì)胞的分化,并且將其維持在一種多潛能的狀態(tài);這或許就是擁有純粹數(shù)量神經(jīng)元細(xì)胞的強(qiáng)大機(jī)制,同時(shí)還能促進(jìn)研究人員更好地理解神經(jīng)變性疾病的發(fā)病機(jī)制。文章第一作者Hyun Ju Lee說道,我們能夠觀察到干細(xì)胞所發(fā)生的改變,其分化過程發(fā)生地非常迅速,因此我們就要加倍檢查來自多個(gè)不同供體和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的多種干細(xì)胞系,并且確保得到相同的結(jié)果;對于本文研究而言,研究者使用了人類胚胎干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞和小鼠的干細(xì)胞進(jìn)行研究。
利用這種新方法,研究人員就有可能促進(jìn)不同患者機(jī)體組織中神經(jīng)元的產(chǎn)生,并且對相關(guān)疾病進(jìn)行研究;盡管當(dāng)前研究對于臨床應(yīng)用具有一定意義,但后期或許還有很長一段路要走;最后研究者David Vilchez說道,培養(yǎng)皿中培養(yǎng)產(chǎn)生的新的神經(jīng)元對于研究諸如帕金森等疾病的發(fā)病機(jī)制非常重要,目前我們還處于研究的初期階段,后期還需要進(jìn)行更多深入的研究。
原始出處:
Ju Lee H,et al.,A post-transcriptional program coordinated by CSDE1 prevents intrinsic neural differentiation of human embryonic stem cells.Nat Commun. 2017 Nov 13;8(1):1456.