发布时间:2018-01-15 16:36 原文链接: 「干细胞疗法」又迈进一步,制造感觉中间神经元

  这项发现意义十分重大,意味着瘫痪病人有望通过细胞移植重新恢复知觉。

  感觉中间神经元(sensory interneurons)是一类脊髓神经元,负责将全身信息传递给中枢神经系统,触觉也因此而生。

  “恢复行走能力是瘫痪治疗领域的长期目标,”项目领导者神经生物学副教授、这篇《Stem Cell Reports》文章的通讯作者Samantha Butler说。“恢复触感的过程与之不太一样。值得注意的是,行走和触感是两个密不可分的过程,行走过程中你也需要空间感知能力。”

  2017年9月,Butler和同事曾在《eLife》发表过一篇文章,报道骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)家族释放的信号影响鸡胚感觉神经元发育。如今,他们将这项发现扩展到了人类干细胞。

  添加BMP4和视黄酸(retinoic acid)信号分子,人胚胎干细胞(human embryonic stem cells)可以转化出含2种感觉中间神经元的混合物。其中dI1感觉中间神经元赋予人类本体感受(proprioception),让人知道身体正位于空间中的哪个位置;dI3感觉中间神经元可以感受压力。

左边:只添加视黄酸的人胚胎干细胞来源的神经元(绿色);右边:添加视黄酸和BMP4后,细胞分化成本体感受的感觉中间神经元(粉色)

  研究人员发现,向诱导多能干细胞( pluripotent stem cells)中添加同样的信号分子,也能产生相同的混合物。用病人自己的重编程细胞制造感觉中间神经元,对创建无需免疫抑制剂的细胞疗法更具临床价值。

  但是,Butler更希望一次只创建一种中间神经元,以便定义每种类型细胞的单独作用,推进这些细胞在瘫痪病人中的临床应用。然而,她和她的研究组尚未开发出使干细胞完全转化为dI1或dI3细胞的有效方法。她怀疑,诱导单一细胞可能需要另外一个信号通路。

  目前,他们已经把这些新诱导的dI1和dI3感觉中间神经元移植到小鼠脊髓中,以观察它们能否被神经系统整合和充分发挥功能。这是确定干细胞疗法神经损伤临床治疗潜力的关键步骤。

  “除此之外,我们还没找到诱导干细胞转化为其他感觉中间神经元的生长因子配方。”Butler说。“在解决如何恢复触觉的漫长道路上,我们已经迈出了重要的第一步,证明通过标准操作,感觉中间神经元也能做到体外诱导生成。”

相关文章

新技术有望助力1型糖尿病干细胞治疗

斯德哥尔摩消息:瑞典卡罗琳医学院日前发布公报说,该校研究人员参与的团队开发出一种新技术,可利用人类干细胞更稳定地制备胰岛素分泌细胞,有望推进1型糖尿病的干细胞治疗。据公报介绍,1型糖尿病是一种自身免疫......

为干细胞装上“导航”,再生胰岛为1型糖尿病治疗打开新路

2019年,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(以下简称分子细胞卓越中心)研究员程新,面临一项决定去留的关键考核。过去六年,他专注于人类干细胞的中、内胚层定向分化研究及临床转化,取得了一些不错的数据,......

增强大脑神经元,让你跑得更久远

研究人员在小鼠身上发现了一组能在跑步后提升耐力的神经元。他们推测人体内也存在类似神经元,未来可通过药物或其他疗法靶向作用,增强运动带来的效果。相关论文近日发表于《神经元》。几十年来,人们已经知道,大脑......

我国牵头的干细胞数据核心特征国际标准发布

记者今天(3日)从国家标准委了解到,由我国牵头制定的国际标准——干细胞数据的核心特征近日正式发布。干细胞标准化建设是支撑干细胞领域科学研究、临床转化和产业发展的基础性工程。干细胞是存在于人体内的一类原......

调控神经元内吞作用“守门人”发现

脑细胞如何决定何时“吞入”外界物质,一直是神经科学的重要问题。美国宾夕法尼亚州立大学研究团队最新发现,神经元表面下方一种名为膜相关周期性骨架(MPS)的晶格状结构,可能充当内吞作用的关键“守门人”,通......

干细胞为衰弱症提供有效疗法

2月25日,一项发表于《细胞-干细胞》的研究发现,患有衰弱症的老年人在接受了一次干细胞治疗后,其耐力得到了显著提升。“这是首次出现一种能够针对加速衰老现象的治疗方法。”该研究第一作者、美国佛罗里达州好......

重编程特定神经元能恢复小鼠记忆功能

瑞士洛桑联邦理工学院脑心智研究所科学家在10日出版的《神经元》杂志上发表论文指出:通过重编程与记忆相关的特定神经元,可有效恢复多种疾病模型小鼠的记忆功能。团队将目光投向一类特殊的神经元——“记忆印痕细......

工程蛋白让人类“听到”神经元交流

美国艾伦研究所和霍华德·休斯医学研究所科学家通过蛋白质工程技术,改造出一种特殊蛋白,名为iGluSnFR4,这是一种分子级“谷氨酸指示器”,可用于实时观察大脑中神经元的交流过程。这一成果有助破译大脑隐......

植物干细胞命运决定研究获进展

植物能够持续萌发新的枝、叶、花与果实,以顽强的生命力激发人们对生命永续的遐想。这一生命律动都源于核心细胞群——植物干细胞。它们分布于茎顶端、根尖等“生长中枢”,通过精确的分裂与分化,绘制植物生长蓝图。......

第六届中国干细胞与再生医学协同创新平台大会在京召开

11月30日,第六届中国干细胞与再生医学协同创新平台大会在北京召开。大会以“规范?融合?创新”为主题,旨在搭建高水平交流与合作平台,汇聚各方力量共商干细胞与再生医学领域标准化建设、资源整合与协同创新大......