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神经元长期以来一直受到神经科学的关注，这是有原因的:它们是极其重要的细胞角色。但是，越来越多的被称为星形细胞的星形支持细胞被看作是大脑丰富活动中的重要角色。
索尔克的研究人员报告了一种从干细胞中提取星形胶质细胞的新方法，为研究具有炎症特征的疾病开辟了广阔的道路。2017年6月6日出版的《干细胞报告》(Stem Cell Reports)描述了这一协议。该协议为大脑研究获取星形胶质细胞提供了一种更快、更有效的方式，有望在中风、阿尔茨海默病或精神障碍等多种疾病的治疗上取得突破性进展。
索尔克教授Rusty Gage说:“这项工作代表着我们在模拟盘子中的神经系统疾病方面取得了巨大的进步。”“因为炎症是许多大脑疾病的共同特征，更好地了解星形胶质细胞及其与大脑中其他细胞类型的相互作用，可以为疾病的病因提供重要线索。”
众所周知，星形胶质细胞以多种方式支持神经元，从为它们提供能量和物理支架到清理它们的废物。星形胶质细胞还具有与调节血液流动和炎症(损伤或疾病的标志)相关的更一般的大脑功能。但是，目前指导干细胞发育并将其与人类干细胞区分开来的方法费时且功能有限。在这篇新论文中，索尔克大学的研究人员描述了一种更有效的方法来区分对炎症敏感的星形胶质细胞，这种细胞的功能与我们大脑中的细胞非常相似。此外，索尔克星形胶质细胞可以与神经元共同培养，使研究人员能够模拟这两种重要细胞类型在健康和疾病状态下的相互作用。
通过正确的化学混合物——生长因子——的逐步使用，人类多功能干细胞可以被促进发育成体内任何类型的细胞。Salk协议指导多能干细胞在6周的时间内首先成为普通神经细胞，然后成为星形胶质细胞的前体。经过进一步的化学处理，前体细胞在几周后分化成星形胶质细胞。
Salk资深科学家、论文作者之一卡罗尔•马切托(Carol Marchetto)表示:“还有其他方法可以区分星形胶质细胞，但我们的方案更早地识别出对炎症敏感的细胞，这使得建模更高效、更直接。”
Gage实验室的新方法的另一个优点是，星形胶质细胞的前体细胞可以冷冻，然后根据需要进行扩增和分化，这为研究人员每次新实验节省了大约6周的时间。
实验表明，诱导的星形胶质细胞的功能非常类似于从实际脑组织中分离出来的星形胶质细胞。实验室制造的星形胶质细胞对神经递质谷氨酸和钙的反应类似于自然星形胶质细胞。与典型的星形胶质细胞一样，实验室生成的细胞也通过产生自己的细胞因子，对一种叫做细胞因子的炎症分子的存在做出强烈的反应。
此外，研究小组还在诱导多能干细胞(iPSCs)上测试了他们的方案。诱导多能干细胞是一种成年细胞，通常来自皮肤，已被重新编程为干细胞样状态。该实验室成功地将iPSCs转化为星形胶质细胞，其炎症敏感性与天然星形胶质细胞相同，为研究大脑炎症可能发挥作用的疾病提供了重要资源。
盖奇说:“这项技术使我们能够开始解决有关大脑发育和疾病的问题，这些问题是我们以前甚至无法提出的。”研究小组还将从多能干细胞中提取的星形胶质细胞与神经元共同培养，这是探索不同脑细胞类型与正常功能和疾病关系的重要一步。
“使用万能的令人兴奋的事情是,如果我们得到疾病如多发性硬化患者的组织样本,阿尔茨海默氏症或抑郁症,我们将能够研究星形胶质细胞的行为,以及他们如何与神经元交互,”克里希纳Vadodaria说,沙克研究助理和论文的主要作者之一。这将是实验室研究的下一步。
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