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湖南幸运赛车:科學家產生并跟蹤產生髓磷脂的神經元的發育

湖南幸运赛车 www.crxpr.com 研究為神經細胞提供絕緣的人類少突膠質細胞是一項挑戰。但是產生干細胞衍生的三維腦細胞培養物的新方法正在取得回報。

為了使大腦正常工作,至關重要的是某些神經元必須包裹有髓磷脂,而髓磷脂是一種增強脈沖傳輸的涂層。失敗可能導致從腦癱到多發性硬化癥的預后。

對少突膠質細胞(制造髓磷脂的腦細胞)的更好理解可能有助于糾正或預防這些疾病。然而,盡管長期以來一直在仔細檢查和操縱培養的神經元以撬開它們的秘密,但是研究人類少突膠質細胞卻一直很困難。它們出生于大腦發育的晚期,因此要挑戰人類神經元和其他大腦細胞的生成方式,以概括這些細胞類型在發育過程中發生的復雜相互作用,這是一種挑戰。

現在,斯坦福大學醫學院的研究人員已經證明,他們幾年前開發的用于培養源自干細胞的人腦細胞球的系統,該系統模仿真實的大腦回路,可以與神經元和第三種類型一起產生少突膠質細胞。腦細胞稱為星形膠質細胞。

精神病學和行為科學助理教授,醫學博士Sergiu Pasca說:“我們現在在一種單一的文化中相互作用著多種細胞類型。”“這使我們能夠更近距離地觀察人腦中主要的細胞參與者如何相互交談。”

1月28日在線發表在《自然神經科學》上的一項描述這項工作的研究。帕斯卡是這項研究的資深作者,她是斯坦福大學吳仔神經科學研究所人類大腦器官發生計劃的負責人。主要作者是研究生麗貝卡·馬頓。

從干細胞到少突膠質細胞

在培養皿中,所有三種細胞類型都是從多能干細胞發育而來的。像在人類前腦中那樣,將自己布置在三維大腦球或橢球中;逐步成熟;并進行栩栩如生的互動。斯坦福大學的科學家從他們的座位旁偷看了少突膠質細胞的運動,看著它們將延伸物包裹在單個神經元周圍,形成了髓鞘的絕緣外套,從而在現實的大腦組織中加速了信號傳輸。

研究人員能夠確定哪些基因在大腦球體的少突膠質細胞發育的不同階段有活性,并表明這些基因的激活模式與現實生活中的少突膠質細胞在相當的成熟階段非常相似。這樣一來,他們就可以在培養的少突膠質細胞中確定幾種基因激活的不同起始時間,這些基因突變后會引起不同的先天性髓鞘疾病-這一發現可能會對這些疾病的建模產生影響。

星形膠質細胞

這些大腦球狀體中的許多含有多達100萬個細胞,直徑高達八分之一英寸,已經在培養物中存活了至少兩年。在這段時間里,另一種腦細胞出現了。這些細胞被稱為星形膠質細胞,數量超過大腦中的神經元,并執行許多基本任務,從管理神經元的營養和能量供應到指導突觸的定位,形成和功能,即神經元之間通過結點相互傳遞信息。

在人的大腦皮層中,大多數神經元在妊娠的第26周出生。在此期間,星形膠質細胞開始出現,并在幾個月后繼續成熟。以前的培養方法不能使細胞存活足夠長的時間來概括這種成熟過程。

人類少突膠質細胞需要更長的時間才能出現。在負責高級認知功能(例如決策,調度和預見)的高級大腦區域(如大腦皮層)中,少突膠質細胞在出生時就開始大量形成。

在這項新研究中,研究人員通過添加特殊的生長因子和營養物質來促進少突膠質細胞的形成,存活和發展,從而改變了他們以前培養腦球的方法。在培養開始的第100天,少突膠質細胞與神經元和星形膠質細胞并存。

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