神经元由血细胞——理解大脑疾病的新工具
我们队在斯坦福大学刚刚发现的秘诀将直接从成年人血细胞转化为神经细胞,或神经元。
您可能想知道为什么有人想把血液进入大脑细胞。研究者们像我想更好地了解是什么原因导致大脑疾病,如自闭症,精神分裂症和抑郁症。但是很难在实验室里研究这样的复杂疾病。
我们的新程序应该使这一研究更容易,因为我们可以从精神分裂症患者收集血液细胞,例如,是否疾病过程发生在一个人的大脑可以被复制在血液神经元在培养皿中。这项研究将不仅提供深入了解疾病的发展,还将创建一个方法来测试之前给新疗法病人。
研究神经精神疾病为什么这么困难呢?
使脑部疾病很难研究的是每一个人都有一个独特的基因构成这意味着相同的疾病——自闭症或精神分裂症或抑郁——每个个体情况都会有所不同。此外,只有一小部分患者出现的单个基因的突变负责疾病。
当成百上千的病人的DNA与神经精神疾病和健康个体疾病筛查基因,某些版本的基因更普遍患者与健康人群,这表明他们可能导致疾病。
这表明,大多数病人携带多种基因,导致他们的身体状况。每个基因的贡献很小,但许多遗传变异的组合加起来是一种严重的疾病。
出于这个原因,它是具有挑战性的,评估这些微小的基因的作用在整个疾病过程中,找出哪些是关键球员,确定关键的组合所必需的基因变异引发疾病。因为我们不知道的关键基因,我们不能工程师老鼠准确地模拟人类疾病的过程,我们不能测试治疗来解决这些疾病。
细胞重新编程
细胞重新编程,转换到另一个细胞类型的能力,提供了一种可能的解决这个问题。2006年,科学家们发现皮肤细胞可以转换成多能干细胞——细胞,有可能发展成许多细胞类型,进而可诱导神经元。几年后,在2010年,我们简化这两步的过程,发现转换的方法皮肤细胞直接转化为神经元。
但获得皮肤细胞并不简单,涉及到一个痛苦的过程。此外,皮肤细胞必须之前转换成其他细胞生长,可引入人工突变导致疾病无关。
与我们的方法,我们可以只是几滴血液和产生成千上万的神经元。
我们可以完成这个变形转换到另一个细胞类型通过添加四个具体的蛋白质——我们决心在大脑发育扮演至关重要的角色——新鲜或存储血液细胞。这四个因素足以迅速重组这些细胞,将它们转化为神经元在几周的治疗。
在此期间的白色血细胞改变形状,从一个球形的细胞与微妙的触角神经元分支。他们通常显示蛋白质表面装饰的神经元,在我们的实验,他们表现得像神经元和电信号传播。相比大脑神经元“诱导”神经元看上去不那么成熟。我们的技术已经是有用的对于某些应用程序,对他人要求成熟的神经元,它仍然需要完善。
我们的策略允许科学家从患者影响生成神经元疾病感兴趣的这些港口的所有遗传成分的条件。我们仍然需要创建神经元从许多患者和健康者和分析基因活跃在每组前我们可以确定哪些基因参与各种形式的疾病。通过这种方法,我们将希望能够确定最相关的基因应该是好的目标疾病的药物。
