单个干细胞培育出大量相同神经细胞

科技日报

美国研究人员在10日出版的《干细胞报告》杂志发表论文称,他们研发出只需两步就能完成的简单方法,可在实验室利用单个诱导多能干细胞(iPSC)培育出数千个完全相同的神经细胞,培育时间也从其他方法所需的数月减少到两周之内。

iPSC是将皮肤等成体细胞进行重编程后获得的干细胞,有潜力发育成各种不同的人体细胞。比如为研究阿尔茨海默症等神经系统退行性疾病,科学家往往会利用iPSC培育神经细胞或神经胶质细胞,寻找发病机理,筛选具有潜力的新药。但现有方法在实验室培育人体脑细胞不仅过程太复杂,成本也非常高,最大问题是,培育出的神经细胞相互差别很大,经常是各种不同类型的细胞混杂,导致药物筛选实验无法出现一致性结果。

为克服现有方法的局限性,加州大学旧金山分校神经学教授甘莉实验室研发出一种简单方法,只需两步就能完成。通过对细胞遗传组成进行操控,他们用单个iPSC培育出数千个神经细胞,且这些细胞完全相同,不存在混杂性。新方法还能加速细胞培育过程,实验室培育脑细胞通常需要几个月的时间,而甘莉和她的团队现在只用1—2周就能培育出大量脑细胞。

研究人员表示,新方法由于操作非常简单,可帮助科学家精确控制想要培育的脑细胞数量,以及在不同实验中重复实验结果,因此容易向其他实验室推广,用来筛选药物和研究疾病机理。甘莉团队利用他们的方法获得的神经细胞,创建了一个药物研发平台,可从数千种化合物中筛选出能降低脑细胞Tau蛋白含量的药物。Tau蛋白是一种与阿尔茨海默症有关的含磷酸基蛋白,其内磷酸基过多是导致脑神经功能失常的病因。甘莉团队还与其他实验室分享了这一高性价比的简单方法,这些实验室都成功培育出想要的细胞,验证了新方法的可重复性。