写于 2017-10-19 02:15:11| 金沙平台| 总汇

星形胶质细胞来自加州大学戴维斯分校的新发表的干细胞研究揭示了星形胶质细胞的脑保护能力,发现星形胶质细胞可以保护脑组织并减少因中风和其他缺血性脑病引起的残疾

加利福尼亚州萨克拉门托 - 再生医学的最大目标之一是为中风开发新的治疗方法到目前为止,干细胞对这种疾病的研究主要集中在开发治疗神经元 - 大脑中电脉冲的主要推动者 - 来修复当大脑中的氧气被血凝块或血管破裂限制时受损的组织

然而,新加州大学戴维斯分校的研究表明,其他细胞可能更适合于今天发表在“自然通讯”杂志上的任务

这项大型合作研究发现,星形胶质细胞 - 运输关键营养素并形成血脑屏障的神经细胞 - 可以保护脑组织,减少因中风和其他缺血性脑部疾病引起的残疾由于它们对神经元的支持作用,它们只是“管家”细胞,但它们实际上要复杂得多,“加州大学戴维斯分校生物化学和分子医学副教授,该研究的高级作者邓文斌说

大脑功能,并被认为可以保护神经元免受伤害和死亡他们不是像神经元一样的兴奋细胞,更容易驾驭我们想探索他们治疗神经系统疾病的潜力,从中风开始“邓补充说,星形胶质细胞的治疗潜力尚未在这方面进行了研究,因为将它们制成干细胞治疗所必需的纯度水平是具有挑战性的

此外,与保护和修复脑损伤相关的特定类型的星形胶质细胞尚未被充分了解

该团队开始使用转录因子(一种蛋白质,打开基因)称为Olig2,将人类胚胎干细胞分化为星形胶质细胞oach产生了一种以前未被发现的称为Olig2PC-Astros的星形胶质细胞更重要的是,它产生了几乎100%纯度的星形胶质细胞

然后研究人员比较了Olig2PC-Astros,另一种称为NPC-Astros的星形胶质细胞的作用,并且没有对三组进行任何治疗

缺血性脑损伤大鼠移植Olig2PC-Astros的大鼠具有更高的神经保护作用,同时具有更高水平的脑源性神经营养因子(BDNF),这是一种与神经生长和存活相关的蛋白质移植NPC-Astros或未接受治疗的大鼠显示更高水平的神经元损失为了确定星形胶质细胞是否影响行为,研究人员使用水迷宫测量大鼠的学习和记忆

在迷宫中,大鼠被要求使用记忆而不是视力到达目的地

移植后几天,接受Olig2PC-Astros的大鼠在迷宫中导航明显减少接受NPC-Astros或未接受治疗的大鼠的时间研究者使用细胞培养实验来确定星形胶质细胞是否能够保护神经元免受氧化应激,氧化应激在中风后的脑损伤中发挥重要作用

它们暴露与两种类型的神经元共培养

星形胶质细胞转化为过氧化氢以复制氧化应激他们发现,虽然两种类型的星形胶质细胞都提供了保护作用,但Olig2PC-Astros具有更强的抗氧化作用

进一步研究表明,Olig2PC-Astros具有更高水平的蛋白质Nrf2,这增加了抗氧化活性

小鼠神经元“我们感到惊讶和高兴的是,发现Olig2PC-Astros除了重建改善学习和记忆的神经回路外,还能保护神经元免受氧化应激,”邓说

研究人员还研究了新发现的星形胶质细胞的遗传特性全球微阵列研究表明它们在遗传上类似于标准NPC-Astros然而,Olig2PC-Astros表达更多与神经保护相关的基因(如BDNF和血管活性内皮生长因子,或VEGF)这些基因中的许多基因有助于调节神经元之间携带信号的突触的形成和功能

表明,Olig2PC-Astros和NPC-Astros均加速了小鼠神经元的突触发育

然而,Olig2PC-Astros对NPC-Astros的保护作用显着更大

 除了对治疗有帮助外,Olig2PC-Astros没有显示肿瘤形成,保留在移植它们的大脑区域,并且没有分化成其他细胞类型,例如神经元“邓博士的研究小组已经证明这种新方法可以从中获得星形胶质细胞

胚胎干细胞产生的细胞群更纯,功能更优于标准星形胶质细胞衍生方法,“加州大学戴维斯分校再生治疗研究所所长Jan Nolta说道

脑损伤模型中的功能改善令人印象深刻,更高水平的BDNF我会兴奋地看到这项工作扩展到其他脑疾病模型,如亨廷顿病和其他人,已知BDNF具有积极作用“邓补充说,结果可能会导致干细胞治疗许多神经退行性疾病“通过创造高度纯化的星形胶质细胞群并显示其治疗益处和安全性,我们开辟了使用这些细胞恢复大脑功能的可能性,例如阿尔茨海默病,癫痫,创伤性脑紊乱,脑瘫和脊髓损伤,“加州大学戴维斯分校的邓鹏江和Shriners儿童医院是该研究的负责人作者邓和江的合着者是加州大学戴维斯分校和Shriners儿童医院的Chen Chen,Olga Chechneva,Seung-Hyuk Chung和David Pleasure;张全光,佐治亚医学院王瑞敏;美国国立卫生研究院(NIH)再生医学中心的Mahendra Rao;德克萨斯大学健康科学中心的Ying Liu这项研究部分由NIH(授予R01NS061983,R01ES015988和R01NS025044),国家多发性硬化症协会,Shriners儿童医院,加州再生医学研究所,纪念赫尔曼基金会(Staman)资助

Ogilvie Fund)和Bentsen Stroke Center出版物:Peng Jiang等,“hESC衍生的Olig2 +祖细胞产生一种对缺血性脑损伤具有保护作用的星形胶质细胞亚型”,Nature Communications 4,文章编号:2196; doi:101038 / ncomms3196来源:加州大学戴维斯分校健康系统图片:加州大学戴维斯分校卫生系统