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操縱的Mi財神娛樂城線粒體使神經元的重新編程更加容易

丟失神經元的替換是神經科學的聖杯。一種新的有希望的方法是將神經膠質細胞轉化為新的神經元。提高腦損傷後這種轉換或重新編程的效率是開發可靠的再生醫學療法的重要一步。 Helmholtz ZentrumMünchen和慕尼黑路德維希馬克西米利安斯大學(LMU)的研究人員已經確定了有效轉化的障礙:細胞代謝。通過在直接重編程過程的早期表達富含神經元的線粒體蛋白,研究人員獲得了四倍的回報。完美娛樂城 更高的轉換率,同時提高了重新編程的速度。

神經元(神經細胞)在大腦中具有非常重要的功能,例如信息處理。許多腦部疾病,傷害和神經退行性變的特徵是神經元喪失娛樂城體驗金500王牌因此,再生醫學的方法旨在通過移植,幹細胞分化或將內源性非神經元細胞類型直接轉化為功能性神經元來重建神經元。

Helmholtz ZentrumMünchen和LMU的研究人員正在開創將神經膠質細胞直接轉化為最初發現的神經元的領域。膠質細胞是大腦中最豐富的細胞類型,在受傷時會增殖。目前,研究人員能夠將神經膠質細胞轉化為神經元-但在此過程中,許多細胞會死亡。這意味著只有很少的神經膠質細胞轉化為功能性神經細胞,從而使過程效率低下。

探索新方法

MagdalenaGötz和她的團隊研究了轉換過程中的潛在障礙,並採取了新的途徑:儘管大多數研究都集中在直接神經元重編程的遺傳方面,但他們決定研究耀發娛樂城f線粒體和細胞代謝在此過程中。這是由於他們先前與馬庫斯·康拉德(Marcus Conrad)在Helmholtz ZentrumMünchen的小組合作而獲得的靈感,該研究表明細胞會由於轉化過程中過多的活性氧而死亡。

該研究的第一作者Gianluca Russo解釋說:“我們假設,如果我們能夠幫助將神經膠質細胞的代謝重編程為神經元的代謝,則可以提高轉化效率。”根據他們以前的數據,研究人員將注意力集中在細胞的線粒體上。該小組從小鼠的神經元和星形膠質細胞(特定類型的神經膠質細胞)中提取線粒體,並進行比較通博娛樂城通過與Helmholtz ZentrumMünchen的Stefanie Hauck的蛋白質組學專家小組合作研究了它們的蛋白質。令人驚訝的是,他們發現神經元和星形膠質細胞的線粒體蛋白質組差異達到20%。這意味著在星形膠質細胞和神經元之間,每五個線粒體蛋白都不同。

重新編程的神經元在晚期激活富含神經元的線粒體蛋白

這項研究的共同最後作者賈科莫·馬薩爾多蒂(Giacomo Masserdotti)表示:“知道星形膠質細胞的神經元線粒體蛋白質組有何不同,我們需要觀察是否以及何時從星形膠質細胞轉換的神經元獲得了神經元的線粒體蛋白質組。”在標準的重新編程過程中,神經膠質細胞(如星形膠質細胞)會在幾天內轉化為神經元,並在兩週內發育為功能性神經元。 “令人驚訝的是,僅在一周後,細胞才在重編程過程中顯示出神經元特有的線粒體蛋白質。由於大多數細胞在此之前死亡,因此這可能是一個障礙。重新編程,仍然表達丰富的星形膠質細胞線粒體蛋白。”利用這一新見解,研究人員假設開啟神經元線粒體蛋白的失敗可能會阻礙轉化過程。

通過代謝改善和加速轉化

為了克服這一障礙,發發網p與Helmholtz ZentrumMünchen的Stefan Stricker和Wolfgang Wurst的研究小組密切合作,採用CRISPR / Cas9技術。使用該小組開發的新基因激活工具,可以在星形膠質細胞重編程為神經元的早期階段激活富含神經元的線粒體蛋白。通過僅操縱一到兩個線粒體蛋白,研究人員獲得了四倍於重新編程的神經元。最重要的是,神經元的出現和成熟更快,如通過連續實時成像所揭示的。

這項研究的主要作者馬格達萊納·戈茨說:“令我驚訝的是,改變少數線粒體蛋白的表達實際上會推動重編程的速度。” “這表明線粒體蛋白質的細胞類型特異性差異的重要性。事實上,與我們在亥姆霍茲慕尼黑的蛋白質組學專家一起,我們正在發現細胞類型之間的進一步細胞差異,達到70%。這將鋪平道路。進一步改善重編程的神經元,使其在體內腦損傷後也盡可能地類似於內源性神經元。”

參考:Russo GL,Sonsalla G,Natarajan P等。 CRISPR介導的富含神經元的線粒體蛋白誘導可促進直接的膠質細胞向神經元轉化。 細胞幹細胞。 2020年。doi:10.1016 / j.stem.2020.10.015

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