化学线索将胚胎干细胞转变为小脑神经元

胚胎干细胞显示大量的承诺为减轻心脏病和再生器官。但对某些条件的人们伸出最希望——阿尔茨海默氏症和帕金森氏症,例如,有迄今为止几乎没有证据表明,干细胞可以工作。

问题的一部分是,神经干细胞,尤其是参与大脑发育,专业成熟和多样化失去能力。他们需要非常特定的环境因素在一个特定的顺序,和科学家迄今为止无法促使他们通过每一个必要的步骤。但是现在在老鼠身上进行的一项研究表明,胚胎干细胞植入大脑似乎发展成完全分化颗粒神经元,最丰富的小脑的神经元。

小脑,塞进较低,哺乳动物大脑的后面部分,包含神经回路,负责运动学习、运动记忆和感官知觉。这也是40%的小儿脑瘤的位置。

玛丽e条板,洛克菲勒的弗雷德里克·p·罗斯教授和发育神经生物学实验室的负责人,30年来一直在研究颗粒细胞;她看到她的结果作为一个一步了解胚胎干细胞可以调节体内,最终用于细胞替代疗法,特别是在儿童肿瘤,在中枢神经系统。

条板和博士后恩里克Salero发现,为了获得胚胎干细胞分化,进步通过每个已知的步骤颗粒神经元成熟当他们这么做的时候,细胞必须被处理信号,诱导特定转录因子-蛋白质,可以打开和关闭基因在一个特定的顺序。

研究人员然后将新分化的细胞植入一个特定点在新生鼠的大脑,灰色层表面的小脑称为小脑皮层。一旦在大脑中,细胞长平行纤维,迁移到融入了内部颗粒细胞层,和扩展短期预测称为树突,神经元用于相互通信。条板说,每一个步骤,是一个典型的颗粒细胞的特征。

Salero条板然后寻找证据证明他们的胚胎干细胞不仅经历了年轻的发展步骤颗粒神经元,但他们也有已知的小颗粒标记神经元,包括那些表明小脑的神经元形成了。

本文“我们对此项研究倍感兴奋,因为这是第一次有人不仅表明,细胞迁移到它应该去的地方,但扩展树突,“条板说。“所以他们实际上在突触网络坐在皮质。”

条板还不相信颗粒神经元细胞分化成如此。“有这样狂热的热情在干细胞,”她说,“但是很难知道什么时候你已经提供了足够的证据,一个细胞实际上是你说它是什么。“所以她下一步将使用Nathaniel Heintz,霍华德·休斯医学研究所的研究员和洛克菲勒的詹姆斯和玛丽莲·西蒙斯教授,来确定如何关闭基因匹配的原生颗粒细胞胚胎干细胞的版本。

“整个干细胞生物学领域是令人兴奋,但也可怕,因为能做的潜在危害,“条板说。“我们已经取得了很大的进步与干细胞在大脑之外,尤其是在心脏和皮肤。但似乎大脑神经元进行更复杂的基因变化,他们通过一系列的成熟进步的步骤。对大脑,毕竟,我们需要这个令人难以置信的是长时间的酝酿。所以我们要绝对相信我们生成神经元会援助,而不是阻碍,大脑功能。”