研究人員通過從內(nèi)部對雞蛋進(jìn)行著色來追蹤神經(jīng)干細(xì)胞
絕大多數(shù)研究人員仍然在干細(xì)胞治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的有效性和安全性的黑洞中掙扎。雖然理解神經(jīng)元如何生長,連接和功能的復(fù)雜性早已被研究,但它仍然是一個謎,喬治亞大學(xué)再生生物科學(xué)中心的研究生Forrest Goodfellow正在幫助解開。
Goodfellow是佐治亞大學(xué)再生生物科學(xué)中心的研究生,他開發(fā)了一種獨特的方法,將干細(xì)胞生物學(xué)和三維成像結(jié)合起來跟蹤和標(biāo)記神經(jīng)干細(xì)胞。他的研究結(jié)果發(fā)表在“ 高級功能材料 ”雜志上
使用顯微鏡鐵珠和雞蛋,他和他的同事能夠標(biāo)記神經(jīng)干細(xì)胞并使用磁共振成像觀察它們多天 - 而不會傷害細(xì)胞。
關(guān)于實驗治療后神經(jīng)干細(xì)胞的異常行為知之甚少。了解他們的下落,保護(hù)他們免受身體自身免疫系統(tǒng)的影響,并以無創(chuàng)方式追蹤預(yù)定的目的地進(jìn)行修復(fù)是再生醫(yī)學(xué)治療的下一個重要步驟。“當(dāng)人們注射神經(jīng)干細(xì)胞并且不知道他們?nèi)ツ睦铮蛘咚麄冏隽耸裁磿r,未知就是那個大'黑匣子',這是非常具有侵略性和不準(zhǔn)確性的,”喬治亞研究聯(lián)盟杰出學(xué)者Steven Stice說道。再生生物科學(xué)中心,住在農(nóng)業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院。
他說,問題仍然在于是否注射神經(jīng)干細(xì)胞以恢復(fù)受損神經(jīng)元并讓身體愈合,因為它本質(zhì)上可以自然地延緩癥狀的發(fā)作,例如阿爾茨海默氏癥和帕金森病。為了回答這個問題,Goodfellow用極小的鐵珠精心標(biāo)記神經(jīng)干細(xì)胞,然后將細(xì)胞移植到雞胚中。
“我們竭盡全力證明并證明我們的標(biāo)記方法不會對干細(xì)胞造成傷害,”Goodfellow說,他在Stice實驗室擔(dān)任本科生,同時在UGA農(nóng)業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院主修動物和乳制品科學(xué)。“如果我們改變移植的干細(xì)胞,我們希望這將成為一種有效的治療方法,那么如果我們盲目地這樣做,那就是一個沒有實際意義的問題。”
在證明可以通過MRI跟蹤神經(jīng)干細(xì)胞之前,包括Qun Zhao,Luke Mortensen和Gregory Simchick在內(nèi)的RBC研究合作首先必須確定鐵珠是否對神經(jīng)干細(xì)胞有害。在14天內(nèi),他們追蹤并比較了活細(xì)胞,并根據(jù)其基因表達(dá)譜評估了衍生細(xì)胞的命運。
“我們必須把它提升到一個新的水平,并能夠在一段時間內(nèi)完成這個過程,”Stice說。“沒有人真正能夠在任何深度上跟蹤神經(jīng)細(xì)胞達(dá)到我們能夠做到的特異性水平。”
研究結(jié)果主要集中在神經(jīng)干細(xì)胞上,但Goodfellow認(rèn)為它們可用于間充質(zhì)干細(xì)胞。
“這種鐵納米粒子的一個新穎方面是合成聚合物覆蓋的鐵中心,”Goodfellow說。“覆蓋物可以通過熒光顯微鏡和MRI顯示綠色,紅色或一系列顏色,用于多種再生療法 - 但表面有助于它不會傷害細(xì)胞。”
納米粒子周圍使用的葡聚糖涂層增加了納米粒子的生物相容性,允許更大的負(fù)載能力和保護(hù)穩(wěn)定的環(huán)境,他說。
除了在不久的將來開發(fā)小雞模型和毒理學(xué)測試應(yīng)用之外,Goodfellow和他的團(tuán)隊希望這個項目可能最終揭示神經(jīng)干細(xì)胞的不確定性以及中風(fēng)??,創(chuàng)傷性大腦后治愈患者的巨大治療前景。和脊髓損傷。
“希望這項研究能讓干細(xì)胞更快地進(jìn)入臨床應(yīng)用,即使我們只是做嚙齒動物研究,”他說。“如果我們能夠看到細(xì)胞存活并整合并且對動物沒有不利影響,那么我們通過臨床試驗和實際治療的可能性要大得多,而且要快得多。”
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