Мы будем рады, если вы поддержите портал



Вконтакте Одноклассники Твиттер Фейсбук

красный зелёный голубой

Ученые упростили получение человеческих стволовых клеток мозга

Ученые упростили получение человеческих стволовых клеток мозга
ПОЛНЫЙ АНТИПАРАЗИТАРНЫЙ КОМПЛЕКТ (НА 10 ДНЕЙ ЧИСТКИ). ЛИМОННО ЭВКАЛИПТОВАЯ ЧИСТКА

Американские ученые разработали простой, быстрый и надежный метод получения человеческих индуцированных нервных стволовых клеток (hiNSC). Отчет о работе опубликован в журнале Stem Cell Reports.

 

Человеческие нейроны необходимы для проведения множества нейробиологических и доклинических исследований. По понятным причинам добыть нервные клетки непосредственно из мозга невозможно (за исключением абортивного или трупного материала, однако это вызывает много этических вопросов, и такие клетки плохо культивируются на питательной среде). Поэтому в большинстве случаев ученые либо пользуются иммортализированными (бессмертными) клеточными линиями, подходящими далеко не для всех целей, либо получают нейроны из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC). Последний метод также имеет ряд недостатков: он занимает много времени, требует множества сложных в выполнении промежуточных стадий и приводит к неоднородной дифференцировке итоговых нейронов.

 

Чтобы преодолеть эти сложности, сотрудники Университета Тафтса использовали прямое перепрограммирование фибробластов кожи и стволовых клеток жировой ткани в hiNSC. Для этого они с помощью обезвреженного вируса ввели в клетки гены нескольких факторов транскрипции, управляющих дифференцировкой клеток (OCT4, KLF4, SOX2 и c-MYC). Причем работа этих генов происходила без встраивания в геном, что дало возможность впоследствии удалить посторонний генетический материал. После этого клетки поместили на среду с питающим слоем мышиных эмбриональных фибробластов и получили растущие колонии hiNSC.

 

После этого колонии превратили в суспензию из отдельных клеток и поместили их на питательную среду. Уже на четвертый день клетки начали спонтанно дифференцироваться в зрелые нейроны (на поверхности которых появились характерные биомаркеры и белки, необходимые для формирования синапсов) и глиальные клетки (вспомогательные клетки нервной ткани). Причем соотношением типов клеток можно было управлять, меняя состав питательной среды. Кроме того, полученные клеточные линии hiNSC хорошо выдерживали множественные пересевы на питательных средах и хранились в замороженном виде.

После восьминедельной инкубации на специальных средах полученные из hiNSC нейроны демонстрировали все признаки зрелости: поддерживали мембранный потенциал от −50 до −70 милливольт, генерировали спонтанные и вызванные потенциалы действия и реагировали на добавление фармпрепаратов, в частности ингибиторов и стимуляторов тормозных ГАМК-рецепторов.

В следующем эксперименте ученые ввели hiNSC в нервную трубку куриных эмбрионов. В зависимости от непосредственного окружения клетки дифференцировались в разные типы нейронов и встроились как в центральную нервную систему, так и в периферическую нервную ткань формирующейся конечности, не теряя своей формы и функции в присутствие клеток других тканей.

В заключение исследователи поместили hiNSC в разработанную ими модель мозга, которая была сделана из покрытого ламинином шелкового каркаса и коллагенового геля. Через три недели у дифференцированных нейронов появились длинные отростки и наблюдалась активная электрическая деятельность, что свидетельствует об их функциональности.

Исследователи отмечают, что их методика позволяет стабильно и быстро получать hiNSC для широкого круга лабораторных экспериментов, однако в текущем виде не готова к клиническому применению, поскольку требует использования животных материалов. Ученые продолжают совершенствовать разработанную технологию и планируют модифицировать ее для моделирования различных заболеваний мозга.

«Быстрая дифференцировка клеток ускоряет проведение исследований. Другие модели мозга, находящиеся в стадии разработки, часто требуют месяцев для формирования аналога нервной ткани. При использовании нашего матрикса клетки уже через несколько недель формируют нейронные сети», — отметила первый автор работы Дана Кэирнс (Dana Cairns).

В последнее время нейробиологи достигли немалых успехов в манипуляциях с нервными клетками. Так, например, они научились управлять нервными клетками с помощью радиоволн, «сваривать» их лазером, создавать искусственные нейронные ансамбли памяти и печатать аналог мозговой ткани на 3D-принтере.

N+1

Поставьте оценку:
Рейтинг 0 (Проголосовало: 0)

ОЗДОРОВЛЕНИЕ И ДОХОД С КОРПОРАЦИЕЙ "СИБИРСКОЕ ЗДОРОВЬЕ"

Понравилось? Поделитесь с друзьями через кнопки социальных сетей!

Добавить страницу в закладки

0
08:47
53
Популярные видео каналы