胚胎神经元移植提出希望用于治疗脑部疾病

加州大学旧金山分校的实验挑战主流理论的细胞死亡的脑组织发育的基础

通过 杰森·巴蒂

移植到在美国加州大学的一系列实验新生小鼠的大脑中胚胎神经元的意外生存,旧金山分校(UCSF)提出了希望使用神经元移植治疗的疾病,如阿尔茨海默氏症,癫痫症,亨廷顿氏,帕金森氏和的可能性精神分裂症。

阿图罗·阿尔瓦雷斯-buylla博士阿图罗·阿尔瓦雷斯-buylla博士

实验中, 在本周的杂志描述 性质, 没有被设计成测试胚胎神经元移植是否能有效地治疗任何特定疾病。但它们提供了GABA分泌的interneurons,与许多不同的神经系统疾病一类脑细胞,可以在显著的数字被添加到脑,在不影响内源性的interneurons的人口可以生存验证的原则。

这些细胞在数量上远远大于预期移植后的生存感到震惊的球队,这是由加州大学旧金山分校教授领导 阿图罗·阿尔瓦雷斯buylla博士和加州大学旧金山分校的前研究生德里克萨斯维尔,医学博士。

当时的理论认为,发展中国家神经元的存活是像抢椅子游戏。大脑的容量有限,这些细胞,迫使他们与对方为数不多的可用插槽竞争。只有那些找到一个地方,“坐”(并接收来自其他细胞类型衍生生存信号),当音乐停止将生存。其余的死于枯萎死亡。

基于这一理论,加州大学旧金山分校的团队曾预计只有移植胚胎的interneurons的固定和少数老年受体小鼠的大脑中能够生存下去,不管他们有多少移植。他们的发现是非常不同的:不管他们有多少移植,一致的百分比始终存活。

“[生存的这个恒定速率]表明,这些细胞,其他合作的研究表明有很大的治疗前景,可被添加到显著数字皮质,说:”阿尔瓦雷斯 - buylla,谁是石楠和Melanie神经外科搞乱教授而以利的一员和再生医学的edythe广泛中心和干加州大学旧金山分校细胞研究。

过去在加州大学旧金山分校和其他地方的工作表明,这些细胞移植到可以创建收件人大脑可塑性的一个新的关键时期,减少癫痫的动物模型癫痫发作,减少帕金森样在实验室老鼠运动障碍。这些细胞的活性经常扰乱阿尔茨海默氏病,其数量是在精神分裂症患者的大脑改变。当移植到脊髓,它们还有助于减少疼痛的感觉。

在目前的研究中,加州大学旧金山分校研究小组发现,当他们改变他们移植细胞的数量,这些细胞的恒定比例存活 - 而不是一个常数 - 这表明细胞的一小部分是注定细胞自治机制,以死或存活因子是通过抑制神经元本身分泌的。工作表明,这些可能的interneurons在数量大得多,移植比以前认为的 - 这可能对本病的大脑使用这些细胞正确的缺陷在兴奋/抑制帷幔重要影响的观察。

细胞的生存取决于未知“信号”

因为它们通过产生抑制性信号平衡大脑皮层“兴奋性”神经元的作用GABA能中间神经对脑功能是必不可少的。像癫痫病,阿尔茨海默氏症,亨廷顿氏,帕金森病和精神分裂症都不同链接到这个兴奋/抑制平衡破坏,并与GABA能中间神经问题在所有这些疾病被记录在案。

这些GABA能中间是不是出生在大脑皮层 - 他们将最终成为纳入功能电路大脑的一部分。相反,他们在发育中的大脑的远的地方被创建,然后迁移到他们的最终目的地。几十年来,科学家们还不知道如何将这些的interneurons适当数量的确定,有多少是形成的,当他们死了多少到达大脑皮层后存活。最近公布的一些解决这些未知的,但也透露了一个意想不到的观察。

人们普遍认为,神经元号码通过由其它靶细胞提供存活信号的可用性来确定。这个想法,通常被称为“神经营养假说”,是基于展示如何开发在脊髓和周围神经系统神经元的存活确定1940年获得诺贝尔奖的实验。这项工作表明,只有能够正确连接到目标的神经系统外的神经纤维能够生存下去,而这些目标的生产负责维持神经存活的蛋白质被称为神经生长因子。

多年来,神经营养假说一直主导着如何以及为什么细胞的想法在脑中生共死。 “神经营养假说已经被假定为适用于所有类型的神经元和神经系统的各个领域,”萨斯维尔说。

他们认为,一旦GABA能中间缠绕他们的方式对大脑的右半部分,只有那些与已经在那里会被蛋白质或其他一些因素需要保护的其他神经元融合在一起,以维持生命。取而代之的是,移植的interneurons的生存中,这是独立于由其他类型中的收件人细胞产生存活信号竞争的方式测定。

同时,因为它适用于如何外脑的神经连接到他们的目标,新的实验不能推翻这一理论,他们认为有可能是别的东西与GABA能中间神经回事。

文章中,德里克·G“发展的interneurons皮质的本质决定的细胞死亡”。萨斯维尔, 奔驰F。帕雷德斯锐页。加尔旺,丹尼尔湖琼斯,罗伯特℃。 froemke,欢乐年。塞贝,克拉拉阿尔法罗-cervello,yunshuo柄脚,圣何塞米。加西亚韦尔杜戈,约翰湖鲁宾斯坦 斯科特℃。 baraban 和阿图罗·阿尔瓦雷斯,buylla发表于 日志 性质 在倍频程7

这项工作是由加州再生医学研究所,约翰摹资助。鲍斯科研经费,科学和创新的西班牙外交部,以及神经系统疾病和中风研究所,美国国立卫生研究所之一,通过授予#R01 ns071785和#R01 ns048528。

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