ソーク研究者は自然環境で成体幹細胞を再プログラムする

1年2008月XNUMX日

ソーク研究者は自然環境で成体幹細胞を再プログラムする

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1年2008月XNUMX日

カリフォルニア州ラホーヤ – 近年、幹細胞研究者は、実験室で培養された成体幹細胞の運命を操作することに非常に熟練しています。 今回、ソーク生物学研究所の研究者らは、脳内にまだ存在する成人神経幹細胞を用いて同じ偉業を達成した。 彼らは、マウスの脳幹細胞を誘導してニューロンネットワークに結合させ、代わりに支持細胞に分化させることに成功した。

この発見は、印刷物に先立って公開されます。 ネイチャー・ニューロサイエンス この Web サイトは、神経幹細胞の多用途性を証明するだけでなく、多発性硬化症、脳卒中、てんかんなどの神経細胞に影響を与えるだけでなく、グリア支持細胞の機能を破壊する神経疾患の治療に新たな方向性を切り開きます。 。

「脳内の成体幹細胞の誕生と死が経験に影響される可能性があることは知られていましたが、単一の遺伝子が脳内の幹細胞の運命を変える可能性があることに驚きました」と研究の筆頭著者は述べています。 フレッド・H・ゲージ、博士、遺伝学研究所の教授であり、加齢に伴う神経変性疾患研究のヴィ・アンド・ジョン・アドラー教授でもあります。

成人の神経幹細胞は、一生を通して、哺乳類の脳の XNUMX つの小さな領域で新しい脳細胞を生成します。匂いを処理する嗅球と、記憶と学習の形成に関与する海馬の中央部分である歯状回です。

これらの幹細胞が分裂した後、その前駆細胞はいくつかの選択肢から選択する必要があります。幹細胞のままでいるか、ニューロンとも呼ばれる神経細胞に変化するか、アストロサイトや希突起膠細胞などの脳のサポートネットワークの一部になるかです。

アストロサイトは、ニューロンを所定の位置に保持し、栄養を与え、死んだニューロンの一部を消化する星形のグリア細胞です。 希突起膠細胞は、あるニューロンから次のニューロンにメッセージを伝える神経細胞の長くて毛状の延長部である軸索の周囲をしっかりと包み込む特殊な細胞です。 それらはミエリンとして知られる脂肪絶縁層を形成し、軸索に沿って伝わる電気信号を高速化します。

ペトリ皿の中で甘やかされて可愛がられると、成体の神経幹細胞が促されて、あらゆる種類の脳細胞に分化する可能性があります。 しかし、脳内の自然環境内では、神経幹細胞のキャリアの選択肢はほとんどがニューロンに限定されていると考えられています。

「研究室で幹細胞を培養するときは、多くの成長因子を加えて人工的な条件を作り出すことになりますが、それによって幹細胞についてはあまり分からないかもしれません。 インビボの 」と筆頭著者のセバスチャン・ジェスバーガー医学博士は説明する。彼はかつてゲージの研究室の博士研究員で、現在はチューリッヒのスイス連邦工科大学細胞生物学研究所の助教授である。 「その結果、成人の脳ニッチ内の神経幹細胞の実際の可塑性についてはあまりわかっていません。」

成人の脳環境にある幹細胞が依然として人里離れた道を逸脱して運命を変えることができるかどうかをテストするために、ジェスバーガー博士はレトロウイルスを使用して、実験用マウスの歯状回にある神経幹細胞とその子孫を遺伝子操作しました。 通常の条件下では、新生児細胞の大部分がニューロンに分化します。 以前に希突起膠細胞と抑制性ニューロンの生成に関与することが示されていたAscl1を導入したところ、新生児細胞の運命をニューロン系から希突起膠細胞系譜に方向転換することに成功した。

「成人の脳の幹細胞が運命の可塑性を維持しており、これらの細胞を再プログラムするには単一の遺伝子で十分であることは非常に驚きでした」とジェスバーガー氏は言う。 「多発性硬化症などの特定の症状を治療するために、幹細胞の運命を調整できる可能性があります。」

多発性硬化症の患者では、免疫系が稀突起膠細胞を攻撃し、ミエリン層が薄くなり、電気信号を効率的に伝えるニューロンの能力に影響を与えます。 神経幹細胞に希突起膠細胞への分化を指示することができれば、症状が軽減される可能性があります。

この研究に貢献した研究者には、博士研究員のニコラス・トニ博士、グレゴリー・D・クレメンソン・ジュニア博士、およびジャソダーラ・レイ博士も含まれており、いずれも遺伝学研究室に所属しています。

カリフォルニア州ラホーヤにあるソーク生物学研究所は、生命科学における基礎的な発見、人間の健康の改善、次世代の研究者の育成に専念する独立非営利団体です。 ジョナス・ソーク医師は、1955 年にポリオ ワクチンによって難病のポリオをほぼ根絶しましたが、サンディエゴ市からの土地の贈与とマーチ オブ ダイムズの資金援助を受けて 1965 年に研究所を設立しました。