Stem Cell Rep:新研究揭示人海馬區神經元特徵

2020-12-04 生物谷

2020年7月2日訊/生物谷BIOON/---最近一項研究中,瑞典隆德大學的神經科學家和幹細胞研究人員開發了一種研究模型,該模型可以研究人海馬體。該研究發表在最近的《Stem cell Reports》雜誌上。

在阿爾茨海默氏病中,調節動機,情感,學習和記憶的海馬結構受到嚴重影響。但是,由於無法獲得海馬組織,除非進行驗屍,否則研究人員不可能了解導致細胞功能障礙和隨後神經元損傷的原始事件是什麼。然而,如果能夠在阿爾茨海默氏病發生早期了解哪些細胞途徑會發生改變,就可以開發出可以減慢疾病速度的療法。

(圖片來源:Www.pixabay.com)

隆德的研究人員已成功地從誘導性多能幹細胞(iPSC)(稱為海馬球體(HS))生成3D海馬組織樣結構,其中富含顆粒神經元。

在包括人類在內的大多數脊椎動物中,新的顆粒神經元通過稱為神經發生的過程產生,它們有助於記憶形成。

科學家開發的新方法將能夠擴大海馬神經元的產生,以研究人類神經發生,最重要的是,研究阿爾茨海默氏病和疾病的人類海馬細胞(包括顆粒神經元和支持神經膠質細胞)可能會在早期受到影響海馬受傷的地方。

隆德大學中樞神經系統疾病建模幹細胞實驗室主任Laurent Roybon解釋說:「通過使用患者iPSC,我們可以生成年輕的腦細胞並檢查早期的病原性變化,並獲得對腦部疾病發展的見解。」

研究人員還使用該模型來檢查阿爾茨海默氏病中的細胞功能障礙,更確切地說是檢查個體之間的細胞發病機制有何不同。

他們從具有極端症狀的患者(典型的阿爾茨海默氏病患者的澱粉樣前體蛋白基因突變,以及非典型個體的早老素1基因突變)中製備了該模型,並檢查了細胞病理學特徵。

「 該模型可以用來了解海馬細胞如何隨著時間的推移而產生和成熟。它們還可以用來檢查與對照組相比,海馬損傷患者產生的HS中神經發生是否受到影響。

該模型可以幫助揭示在疾病早期發生哪些細胞功能障礙,以及攜帶家族性或特發性形式的患者之間是相同還是不同。可以利用HS來開發針對患者的治療方案,並了解為什麼某些治療方案可能對他們有益或不利。(生物谷 Bioon.com)

資訊出處:New model helps study human hippocampal neurons原始出處:

Pomeshchik, Y., et al. (2020)

Human ipsC-Derived Hippocampal Spheroids: An Innovative Tool for Stratifying Alzheimer Disease Patient-Specific Cellular Phenotypes and Developing Therapies. Stem Cell Reports.

doi.org/10.1016/j.stemcr.2020.06.001.

相關焦點

  • 研究:人類大腦海馬區新生神經元數量在出生後急劇下降
    新華社北京3月11日電 一個國際科研團隊發現,人類大腦海馬區的新生神經元數量在出生後急劇下降,到兒童期已經十分稀少,成年大腦完全沒有神經元再生的跡象。­  許多哺乳動物的大腦到成年後還會產生新的神經元,20世紀90年代以來的一些研究表明人類可能也是如此,但部分科學家對此存疑。
  • Cell Stem Cell :發現DNA酶促氧化修飾調控小鼠成體神經元的產生和...
    這種表觀遺傳修飾不僅控制神經前體細胞的增殖和存活,還會影響新生神經元的軸突生長。近期研究發現5mC在體內可以被TET家族蛋白氧化成5-羥甲基化胞嘧啶(5hmC)等形式,而這些氧化修飾在早期胚胎和哺乳動物腦內有較高水平的分布。Tet酶催化的DNA氧化修飾在早期胚胎發育中的功能已有一些報導,但其在神經系統中的功能還鮮為人知。
  • Cell Stem Cell |單細胞譜系追蹤解析造血幹細胞命運與轉錄組特徵
    然而Polylox條形碼技術雖可以揭示細胞的發育命運,但無法回答細胞命運決定背後的分子機制。近年來高速發展的單細胞組學技術可以提供基因表達的「快照」,為發育生物學的研究翻開了嶄新的一頁。這項研究與近期基於CRISPR/Cas9的單細胞譜系追蹤工具一起(詳見BioArt報導: Science | 細胞分化過程中狀態圖譜與細胞命運圖譜;Cell新技術 | 雙管齊下:細胞譜系追蹤與單細胞表達譜;Nature 丨單細胞譜系追蹤發現TCF5在造血作用中的重要功能),為研究造血幹細胞的命運決定機制提供了新的方向和研究手段。
  • Cell Rep:科學家首次揭示人類腸道幹細胞的行為機制
    與此同時,該研究的結果也可以應用於人類機體其他組織,比如皮膚、肺部和乳腺等;揭示幹細胞在人類腸道中的行為機制將是幹細胞研究領域的一大飛躍,截至目前研究人員更多的是利用小鼠來進行研究或者是將幹細胞置於自然環境中進行研究,這就扭曲了幹細胞的正常行為表現;而這項研究中研究者利用開發的新型工具來揭示腸道幹細胞的行為表現,這就可以明顯增加研究人員對於腸癌發生的理解。
  • Cell Stem Cell:揭示YAP在肝臟上皮穩態和再生中起著至關重要的作用
    一項新進研究揭示了一種不明細胞對肝臟再生具有重要意義,它可以使肝臟組織得以再生卻不會形成腫瘤。這些新發現的細胞也稱為肝細胞,但是它的功能比普通的肝細胞更強大。在既往研究中,研究人員認為肝臟中的一類成體幹細胞(即卵圓細胞)在肝臟的再生功能中發揮著重要作用,但是後續研究證實卵圓細胞最後分化為膽管細胞。
  • Stem Cell Reports:自閉症,不只是心理
    2014年10月17日訊 /生物谷BIOON/ --長期以來,許多人,包括研究人員,都曾經認為自閉症等精神疾病主要是由於患者的心理狀況出現問題而引起的今年來隨著神經科學研究的深入,一些關於自閉症等疾病的生理學基礎被不斷揭示,人們才發現當自閉症出現時,大腦早已經做出了某種反應。最近科學家們發現,當懷孕雌性小鼠出現炎症症狀時,其後代有很大機率出現類似自閉症的現象。為了弄清這一現象中的免疫反應和相關機制。研究人員向懷孕小鼠體內低劑量注射一種提取自大腸桿菌的脂多糖。這種毒素能夠導致小鼠腦部神經元幹細胞的異常增生,並使胎兒小鼠的大腦增大。
  • Cell stem cell:小分子「雞尾酒」讓星形膠質細胞變身功能神經元
    2015年10月20日訊 /生物谷BIOON/ --本文亮點: 一組小分子「雞尾酒」能夠將人類星形膠質細胞重編程為功能性神經元細胞 由人類星形膠質細胞轉化得到的神經元能夠在保持活性的狀態下存活超過5個月 化學物質誘導的重編程是通過表觀遺傳和轉錄調控介導的
  • Cell Stem Cell:寨卡病毒也感染成體神經祖細胞
    近期的多項研究揭示了寨卡病毒如何感染胎兒腦細胞(Cell Stem Cell, doi:10.1016/j.stem.2016.02.016)。如今,在一項新的研究中,來自美國洛克菲勒大學等機構的研究人員和他們的同事們研究了在小鼠體內,寨卡病毒感染如何影響成體腦細胞。事實上,正如對胎兒神經祖細胞那樣,寨卡病毒也對成體增殖性神經祖細胞和未成熟的神經元具有偏好性。
  • 類器官體單細胞測序揭示人類大腦發育特徵
    類器官體單細胞測序揭示人類大腦發育特徵 作者:小柯機器人 發布時間:2019/10/17 14:17:36 德國馬克斯·普朗克進化人類學研究所J.
  • Cell Stem Cell:新研究揭示人膠質母細胞瘤的起源
    如今,在一項新的研究中,Bhaduri、加州大學舊金山分校伊萊-艾迪斯布羅德再生醫學與幹細胞研究中心Arnold Kriegstein實驗室博士後研究員Elizabeth Di Lullo博士首次在實驗室中使用人大腦類器官---由人幹細胞培育出的腦組織球狀體---成功地讓多種膠質母細胞瘤存活。
  • 杭州師範大學Cell Stem Cell揭示幹細胞表觀遺傳調控
    因此,HSC的生物學特性和功能調節的分子機制研究,不但具有重要的理論意義,同時具有重要的生物醫學應用價值。不同於功能成熟的血細胞,HSC具有兩個重要特徵:自我更新和多潛能性分化。這些結果揭示出了SIRT6和Wnt信號在調控成體幹細胞穩態與自我更新能力方面一種新聯繫。鞠振宇教授在端粒生物學與幹細胞研究中處於國際領先的地位,近年發表了一系列高水平的研究論文。
  • Stem Cells:星形膠質細胞控制神經幹細胞產生的新神經元
    2012年8月28日 訊 /生物谷BIOON/ --瑞典哥德堡大學薩爾格學院(Sahlgrenska Academy)研究員Milos Pekny教授領導的一個研究小組在Stem Cells期刊上發表了一篇關於控制大腦中新神經元產生的分子機制方面的研究論文。
  • Cell Stem Cell:神經幹細胞移植物有望治療脊髓損傷
    在一項新的研究中,來自美國加州大學聖地牙哥分校醫學院的研究人員報導,他們成功地將神經幹細胞的高度特化移植物直接植入小鼠的脊髓損傷部位中,隨後記錄這些移植物如何生長和填充損傷部位,並與這些小鼠現有的神經元網絡整合在一起。
  • Cell Stem Cell:證實心臟也有自產的幹細胞
    2011年12月1日《細胞-幹細胞》(Cell Stem Cell)期刊發表一篇新研究論文,表明這些幹細胞確實是心臟所產生的,能夠形成有朝一日可以用來幫助修復損傷(比如心臟病發作時導致的)的細胞類型。美國威斯康辛大學麥迪遜分校幹細胞生物學家蒂姆-坎普(Tim Kamp),未參與該項研究,他說,「這是心臟如何能夠長期維持和修復自我的另一個迷人故事。
  • 新方法揭示成年小鼠海馬體中長期自我更新的幹細胞
    新方法揭示成年小鼠海馬體中長期自我更新的幹細胞 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/22 22:03:19 瑞士蘇黎世大學Sebastian Jessberger研究組宣布他們利用活體成像鑑定了成年小鼠海馬體中長期自我更新的幹細胞
  • 單細胞RNA測序揭示腸肌層神經元類別的多樣性
    單細胞RNA測序揭示腸肌層神經元類別的多樣性 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/9 13:22:22 瑞典卡羅林斯卡醫學院Ulrika Marklund研究小組利用單細胞RNA測序揭示腸肌層神經元類別的多樣性
  • Cell Stem Cell: 人幹細胞來源的神經元修復環路,重塑神經功能
    2020年9月22日,Cell Stem Cell  期刊在線發表了題為Human Stem Cell-Derived Neurons Repair Circuits and Restore Neural Function(人幹細胞來源的神經元修復環路重塑神經功能)的研究論文。
  • Cell Stem Cell: 帕金森發病機制新見解
    2019年11月13日 訊 /生物谷BIOON/ --在帕金森等神經退行性疾病中,特定的神經元的死亡會導致患者出現運動問題和其他症狀。長期以來,科學家們致力於發現這些神經元死亡的原因。 最近,來自洛克菲勒大學的研究人員發現,帕金森氏病中受影響的神經元實際上會處於「關閉」而非「完全死亡」的狀態。
  • 科學家揭示人組織遷移CD8+ T細胞的特徵
    科學家揭示人組織遷移CD8+ T細胞的特徵 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/12 20:14:43 美國賓夕法尼亞大學Michael R.
  • Nature | 視皮層神經元方向選擇性的空間連接特徵
    matches direction selectivity in visual cortex的研究論文,使用狂犬病毒示蹤、在體鈣成像等多重前沿技術,揭示了皮層L2/3層神經元方向選擇性背後的精準空間特徵,從而幫助我們更好地理解視皮層神經元方向選擇性特徵的神經環路來源。