科学家成功唤醒沉睡干细胞,修复大脑损伤重现新曙光

【字体: 时间:2018年04月09日 来源:生物通

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  威康信托基金会/剑桥大学癌症研究英国Gurdon研究所的科学家们在大脑中找到了一种新类型干细胞,该细胞极可能有助于修复脑损伤或脑疾病。

  

红色:干细胞;绿色:核膜;蓝色:细胞核

修复受伤脑组织是再生医学研究的一个主要目标。大脑的自我修复能力很差,但是通过靶向干细胞,而非手术方式,改善中风、阿尔兹海默症、头部外伤等疾病或老化现象仍然是可能的。

干细胞具备生产所有脑细胞的独特本领,然而,在大脑中它们通常处于一种 “休眠(quiescence)”的不活跃状态。休眠细胞不增殖也不生产新细胞,因此,任何针对干细胞的再生疗法必须先“唤醒”它们。

4月6日,《Science》发表了一篇重要文章,博士生Leo Otsuki和他的导师Andrea Brand教授在大脑内发现了一种新型休眠干细胞(G2休眠干细胞),它的再生潜能比以往鉴定的休眠干细胞更强。

这种干细胞被唤醒后能生产其他神经元细胞。蓝色:休眠干细胞;绿色/红色/黄色:干细胞生产的神经元细胞

令人欣喜的是,相比已知的休眠干细胞,G2休眠干细胞被唤醒后能以非常高的效率生产关键脑细胞神经元和神经胶质细胞,意味着它更适合作为设计再生疗法的干细胞靶点。

“大脑不善于自我修复,新干细胞的发现表明现实中存在提高它们修复能力的潜在途径,”Brand教授说。“这些干细胞处于休眠状态,它们清醒后就有能力生产关键脑细胞。”

利用果蝇(Drosophila)动物模型,作者们发现tribbles基因能特异性地调节G2休眠干细胞。由于果蝇DNA与人类有许多相似之处,哺乳动物大脑干细胞也能表达tribbles基因,因此,研究人员认为,药物靶向tribbles可能是唤醒G2休眠干细胞的可行途径。

“我们发现tribbles基因指导细胞转变为休眠细胞,”Otsuki补充道。“我们计划筛查类似物药物分子以阻断该基因,从而唤醒人类干细胞。”

“我们相信,其他器官中也可能存在类似的休眠干细胞,这一发现或将改进或开创新型再生药物。”

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原文检索:Cell cycle heterogeneity directs the timing of neural stem cell activation from quiescence

(生物通:伍松)

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