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有缺陷的神经胶质细胞可以将神经元推向帕金森病

导读由IDIBELL和巴塞罗那大学(UB)的Antonella Consiglio教授和巴塞罗那再生医学中心的Angel Raya教授(CMR [B] / IDIBELL)领导的一组科学家...

由IDIBELL和巴塞罗那大学(UB)的Antonella Consiglio教授和巴塞罗那再生医学中心的Angel Raya教授(CMR [B] / IDIBELL)领导的一组科学家发现了人类的缺陷版本称为星形胶质细胞的脑细胞与有毒蛋白质的积聚有关,而这种蛋白质是帕金森病的标志之一。研究的星形胶质细胞来源于具有影响细胞清除功能的基因突变的帕金森氏病患者,导致毒素α-突触核蛋白比来自健康个体的毒素更多地积累。该研究发表于1月10日的“ 干细胞报告 ”杂志,该研究表明神经胶质细胞在帕金森病中具有重要作用,并为开发治疗方法提供了潜在的新靶点。

“我们的整体效果完全把我们以前的星形胶质细胞在帕金森病的参与倒挂的看法。主要从旁观者细胞与一些早期的保护作用,我们相信他们现在应该看作是传播疾病和放大神经元的程度关键球员变性,“IDIBELL组织负责人Consiglio和教授说。巴塞罗那大学医学与健康科学学院,UB生物医学研究所(IBUB)。

星形星形胶质细胞在突触和血管周围延伸分支卷须。通过对来自帕金森病患者的脑组织的死后分析已知星形胶质细胞显示α-突触核蛋白的异常积累。然而,这被大多数研究人员解释为次要反应,就像星形胶质细胞试图清除神经元中的α-突触核蛋白聚集体一样。

鉴于这些先前的研究,研究人员决定开发一种新的人类细胞细胞培养系统。研究人员利用巴塞罗那医院Clínic运动障碍部门的E. Tolosa博士的研究,利用来自帕金森病患者LRRK2突变的细胞,研制出源自干细胞的神经胶质细胞。“我们的研究结果表明,帕金森病患者的星形胶质细胞发生了改变,因为它们积累了异常水平的α-突触核蛋白,”拥有ERC资助的Consiglio补充道。

然后研究人员使用CRISPR基因编辑来追踪毒性α-突触核蛋白,因为它是由干细胞衍生的星形胶质细胞产生并转移到产生多巴胺的神经元。“我们发现α-突触核蛋白的积累导致靶向神经元突出的分支 - 轴突和树突 - 缩短和分解,甚至导致神经元死亡,甚至来自健康个体的神经元,”Angelique di Domenico,共同第一作者说。和Consiglio实验室的前博士后研究员“相反,当健康的星形胶质细胞与帕金森病患者的神经元一起培养时,轴突和树突再生,α-突触核蛋白被阻止积聚,最终恢复神经功能,”迪多梅尼科补充道。

研究人员使用一种药物 - 开发用于治疗帕金森病星形胶质细胞的异常细胞内有毒物质累积。“对于这项工作,我们与来自纽约阿尔伯特爱因斯坦学院的AM Cuervo教授合作测试了恢复细胞降解途径功能的药物的作用,并发现它们可以防止患者星形胶质细胞出现改变,以及该疾病在多巴胺能神经元中的传播,“拉亚教授说。“虽然这些结果为使用星形胶质细胞作为新疗法的目标铺平了道路,但在将这些疗法转化为人类之前,还有很多东西需要学习。”

“来自患者的iPSCs无疑在开发真正的人类实验性疾病模型方面取得了进展;如果没有参与该研究的帕金森病PD患者,这项工作是不可能的。从更技术的角度来看,我们真的很惊讶我们的α-突触核蛋白转移实验的结果是明确的,“Consiglio得出结论。接下来的步骤涉及调查85%至90%的帕金森氏病的星形胶质细胞,这些病例是散发性的,没有已知的遗传原因。

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