诺奖得主教你一步转化干细胞

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生物通报道:今年诺贝尔生理学/医学奖的得主Thomas Südhof教授,在Neuron杂志上描述了一个简单快速的新方法,只用一个转录因子就将人类干细胞转化为神经元。这一方法将帮助人们对多种相关疾病进行大规模研究。
干细胞分化技术,可以为机理研究、药物筛选和组织再生提供可再生的细胞源。然而,将人类胚胎干细胞或诱导多功能干细胞iPSC转变为神经元是很复杂的,往往需要培养数月才能得到足够的细胞用于大规模研究。此外,现有的干细胞分化方案,生成的神经元具有不同特性,并不均一。而直接将成纤维细胞转化为神经元时,能形成突触连接的细胞也并不多。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
为了突破这些限制,斯坦福大学医学院的Thomas Südhof教授提出了新的转化方法。研究显示,这一方法生成了大量功能性的神经元,这些神经元能够形成突触,并且在活体移植后能够融入小鼠的神经元网络。这一简单有效的方法,在不到两周的时间内,实现了将近100%的产量和纯度。
“这一技术的惊人之处在于,仅表达一个转录因子就能够使干细胞快速生成完全功能的神经元”,西奈山医学院的Kristen Brennand评论道。生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
研究人员指出,过表达Ngn2(neurogenin-2),能够快速将人胚胎干细胞和iPSC转变为神经元。这些神经元的基因表达模式和功能特性都可以重现,不依赖于研究所采用的细胞系。
“这一技术有许多优势,”加州大学的Arnold Kriegstein说。“不仅更快更有效,而且产生了均一的皮质神经元。传统分化方法只能产生混合型的神经元,耗时也更长。”生物通 cuturl('www.ebiotrade.com')
研究人员在这些神经元中,下调了与癫痫和认知障碍有关的基因表达,检测了上述改变对神经元功能的影响。他们由此向人们展示,这些神经元可以用于建立疾病模型。
文章指出,上述神经元可以支持大型钙离子成像实验,允许人们监测神经元网络的活性,以便进行药物筛选。此外,这些神经元还可以用于突触研究。鉴于表达Ngn2只产生一类特定的神经元,作者推测使用或添加其他转录因子,会得到其他类型的神经元。