在兩篇新發(fā)表的論文中，凱斯西儲大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一個科學(xué)小組報(bào)告了在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)和實(shí)施一種新的，更有效的方法來產(chǎn)生重要的腦干細(xì)胞。這些發(fā)現(xiàn)為更好地理解髓鞘神經(jīng)紊亂的潛在機(jī)制以及最終可能的新治療和預(yù)防選擇鋪平了道路。這些研究發(fā)表在9月份的“自然通訊”和“干細(xì)胞報(bào)告”上。

“通過多能干細(xì)胞大規(guī)模制造這些專門的大腦干細(xì)胞，為我們提供了一種強(qiáng)大的工具來研究中樞神經(jīng)系統(tǒng)以前難以接近的正常和患病組織，”兩篇論文的高級作者Paul Tesar說。博士，唐納德博士和Ruth Weber Goodman創(chuàng)新治療學(xué)教授，凱斯西儲大學(xué)醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)和基因組學(xué)副教授。“我們將我們的技術(shù)應(yīng)用于髓鞘疾病的遺傳模型，這導(dǎo)致了一種化學(xué)化合物的發(fā)現(xiàn)，這種化合物可以幫助患病的髓鞘細(xì)胞生存。”

髓磷脂是一種由稱為少突膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞產(chǎn)生的脂肪物質(zhì)，能夠覆蓋神經(jīng)纖維，并能夠促進(jìn)大腦中的電信號傳導(dǎo)并促進(jìn)正常的神經(jīng)功能。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是主細(xì)胞，可以潛在地產(chǎn)生身體所需的任何細(xì)胞。它們直接由現(xiàn)有的成體細(xì)胞產(chǎn)生。胚胎干細(xì)胞也是多能的。

據(jù)Nature Communications報(bào)道，第一作者Angela Lager博士及其同事開發(fā)了一種新方法，用于從小鼠胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干中產(chǎn)生大量少突膠質(zhì)細(xì)胞及其祖細(xì)胞 - 稱為少突膠質(zhì)細(xì)胞祖細(xì)胞或OPCs。細(xì)胞。許多基因和細(xì)胞過程與少突膠質(zhì)細(xì)胞功能障礙有關(guān)，但科學(xué)家們通常需要制造突變小鼠來研究這些過程，通常需要進(jìn)行昂貴的多年研究來檢驗(yàn)這種生物學(xué)的一個方面。為了解決這個問題，Case Western Reserve團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種快速，高效的方法來生成OPCs和少突膠質(zhì)細(xì)胞來自任何遺傳背景的多能干細(xì)胞- 為健康和患病狀態(tài)下這些相對難以接近的腦細(xì)胞提供新的途徑。

在干細(xì)胞報(bào)告中第一作者M(jìn)atthew Elitt博士及其同事利用這種OPC生成技術(shù)為致命的髓鞘遺傳性疾病(Pelizaeus Merzbacher disease，PMD)提供新的見解和治療策略。研究小組發(fā)現(xiàn)，受PMD影響的細(xì)胞出現(xiàn)意外的早期臨界階段，其特征是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和細(xì)胞死亡，因?yàn)镺PCs退出其祖細(xì)胞狀態(tài)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是參與蛋白質(zhì)加工的細(xì)胞的一部分。在幾乎完全影響男孩的PMD中，少突膠質(zhì)細(xì)胞丟失，髓鞘在大腦和脊髓中不能正常形成。由于患有髓鞘病，患有PMD的兒童在協(xié)調(diào)，運(yùn)動技能，言語表達(dá)和學(xué)習(xí)等方面表現(xiàn)出令人衰弱的問題。由于疾病的嚴(yán)重程度，

為了克服PMD細(xì)胞中早期的細(xì)胞死亡，研究小組篩選了數(shù)千種類似藥物的化合物，并發(fā)現(xiàn)其中一種稱為Ro 25-6981，在實(shí)驗(yàn)室中拯救小鼠和人類細(xì)胞中PMD少突膠質(zhì)細(xì)胞的存活特別成功。在PMD小鼠中。“我們的工作是多階段過程中重要的第一步，”Tesar說。“我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通常在疾病中死亡的少突膠質(zhì)細(xì)胞的存活。下一步是弄清楚如何誘導(dǎo)這些細(xì)胞有效地髓鞘形成并恢復(fù)患者的功能。”

Case Western Reserve團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果超出了PMD的范圍。許多神經(jīng)和精神疾病的特征在于髓鞘丟失或功能障礙，包括多發(fā)性硬化，脊髓損傷和精神分裂癥。再生或恢復(fù)髓鞘的措施可以為患者提供這些以及影響大腦和脊髓的許多其他疾病的希望。