Отслеживание происхождения прямой конверсии астроцитов в нейрон для восстановления мозга

By Алина Игнатенко No comments

brain
Кредит: Unsplash/CC0 Public Domain

Регенерация функциональных нейронов для восстановления поврежденной ткани головного мозга человека была долгой нерешенной проблемой. Отсутствие нейрорегенерации — одна из основных причин, по которым многие заболевания мозга, такие как инсульт и болезнь Альцгеймера, пока не излечиваются. Группа исследователей под руководством профессора Гун Чена из Университета Цзинань (Гуанчжоу, Китай) опубликовала 9 октября в журнале Neural Regeneration Research исследование, в котором содержатся недвусмысленные данные о том, что внутренние астроциты головного мозга напрямую превращаются в нейроны посредством исследований по отслеживанию происхождения. Использование внутренних астроцитов мозга, типа поддерживающих нейронов клеток, для прямого преобразования в новые нейроны — это инновационная технология восстановления мозга, которая может принести пользу миллионам пациентов во всем мире.

Человеческий мозг состоит из двух основных типов клеток — нейронов и глиальных клеток. Нейроны не могут делиться и, следовательно, не обладают способностью к самовосстановлению, но глиальные клетки могут делиться и самовосстанавливаться. Команда профессора Чена ранее продемонстрировала с помощью серии исследований, что внутренние глиальные клетки мозга могут быть напрямую преобразованы в нейроны с помощью генной терапии на основе NeuroD1. Многие другие лаборатории также подтвердили такое прямое преобразование глии в нейроны в головном, спинном мозге и сетчатке. Однако некоторые люди, как внутри, так и за пределами области регенеративной медицины, по-прежнему сомневаются в прямом преобразовании глии в нейрон и требуют дополнительных доказательств в поддержку таких новаторских открытий.

В этом исследовании команда Чена использует трансгенных мышей-репортеров, которые могут точно проследить происхождение астроцитов, чтобы однозначно продемонстрировать, что астроциты могут превращаться непосредственно в нейроны в мозге взрослых мышей. «Мы скрестили мышей Aldh1l1-CreERT2 с мышами Ai14 и ввели тамоксифен для индукции Cre-опосредованной рекомбинации, так что многие астроциты будут постоянно отслеживаться красным флуоресцентным белком tdTomato», — объяснил первый автор и научный сотрудник доктор Зунцинь Сян. «Затем мы ввели AAV, экспрессирующий фактор нервной транскрипции NeuroD1 под астроцитарным промотором GFAP, в кору головного мозга мыши и обнаружили четкую экспрессию NeuroD1 в астроцитах, меченных tdTomato, через 7 дней после вирусной инфекции», — добавили соавтор и доктор философии. .D. студент г-н Лян Сюй. «Самое интересное, что через 135 дней после заражения NeuroD1 (эксперименты отложены из-за COVID-19) мы наблюдали, что многие астроциты, экспрессирующие NeuroD1 tdTomato, теперь были преобразованы в NeuN-положительные нейроны с типичной нейрональной морфологией. Этот эксперимент дает однозначные доказательства того, что преобразование астроцитов в нейрон in vivo «, — заключил профессор Гонг Чен.

Помимо вирусной системы AAV, команда Чена использовала еще одну вирусную систему, ретровирусную систему, чтобы дополнительно продемонстрировать такой прямой процесс преобразования глии в нейрон. «Хотя AAV имеет преимущество низкой иммуногенности и относительно безопасен в качестве вектора для генной терапии для лечения неврологических расстройств, его способность инфицировать как нейроны, так и глиальные клетки может вызвать путаницу, если дозирование AAV и промотор не используются должным образом», — сказал проф. Вэньлян Лэй, соавтор работы. «Поэтому мы использовали ретровирусные векторы для экспрессии NeuroD1 исключительно в делящихся глиальных клетках, и мы смогли дополнительно подтвердить, что вновь сгенерированные нейроны были непосредственно преобразованы из делящихся глиальных клеток», — добавил профессор Лей.

Имея в руках две строки недвусмысленных данных, команда Чена решила устранить путаницу в этой области, вызванную некоторыми неправильно спланированными экспериментами и высокими дозами AAV, используемыми некоторыми лабораториями. «Недавняя работа бросила вызов области преобразования глии в нейрон in vivo на основе одной серии экспериментов с использованием высоких доз AAV, которые производили артефакты в коре головного мозга мышей», — сказал профессор Вен Ли, другой соавтор-корреспондент. . «В этой работе мы продемонстрировали, что при использовании соответствующей дозировки AAV артефакты так называемой утечки могут быть минимизированы, если не полностью устранены», — добавил профессор Ли.

«Новичкам, вступающим в эту захватывающую область конверсии глии в нейроны in vivo, мы настоятельно рекомендуем всем исследователям, использующим разные вирусные системы при разных дозах, и проводить исследования как in vitro, так и in vivo, чтобы доказать или опровергнуть любую гипотезу», Профессор Чен предоставил проницательные комментарии как лидер в этой новой области. «С добавлением этого неоспоримого доказательства исследований по отслеживанию клонов мы считаем, что эта захватывающая технология преобразования глии в нейрон in vivo предоставит беспрецедентную возможность восстановить поврежденный мозг с помощью внутренних глиальных клеток», — заключил профессор Чен с непоколебимой уверенностью./p>

Добавить комментарий