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再生脑干细胞可能是未来多发性硬化症治疗的关键

健康 89xy 3周前 (09-28) 15次浏览

科学家们找到了一种方法,可以让老鼠体内年龄较大的脑干细胞更加年轻。这一发现可能会改善对退化大脑和神经系统的衰老相关疾病的治疗。

再生脑干细胞可能是未来多发性硬化症治疗的关键

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研究人员成功地使干细胞再生,逐渐接近对多发性硬化症更有效的治疗。

这项研究涉及少突胶质祖细胞(OPCs),这是一种干细胞或未成熟细胞。OPC对于大脑和中枢神经系统的健康运行至关重要。

OPCs成熟或分化为少突胶质细胞,这种细胞产生包围神经纤维并保存其携带的电信号的髓鞘。

髓鞘的破坏是多发性硬化(MS)的一个显著特征,OPCs的衰老相关变化有助于这一过程。衰老也会降低健康个体的OPC功能。

英国剑桥大学的研究人员发现,老化大脑刚度的增加会损害OPCs的功能。

当他们将老年大鼠的脑组织化学物质移植到年轻大鼠的大脑中时,老年大鼠的脑组织化学物质开始像年轻大鼠的脑组织化学物质一样发挥作用。

干细胞龛硬化

该小组最终确定OPCs功能的丧失是其微环境或干细胞“生态位”发生变化的结果。

“在这里,我们表明,”作者在最近的《自然》
论文中写道,“OPC微环境随着年龄的增长而增强,这种机械变化足以导致OPC功能与年龄相关的丧失。”

看来干细胞生态位反映了它发送给驻留在其中的OPCs的“化学和机械信号”中与衰老相关的变化。

一旦移植的老年OPCs感觉到他们处于一个更年轻、更柔软的环境中,他们开始表现得更像精力充沛、更年轻的OPCs。

为了更详细地探索发生了什么,研究小组用OPCs和“模拟年轻大脑硬度的生物和合成支架”进行了一些实验室实验。

“分子和功能再生”

研究人员观察到,当他们在软材料支架上培养老化的OPCs时,他们开始表现得更像年轻的OPCs。

由于在较软的材料上,老化的OPCs是“分子和功能上再生的”。

相反,将年轻的OPCs放在由较硬材料构成的支架上,会导致它们的行为与年长的OPCs相似。

“我们被迷住了,”该研究的合著者凯文·J·查鲁特博士说,“看到当我们年轻时,在坚硬的物质上起作用的脑干细胞变得功能障碍,失去再生能力,事实上开始像衰老的细胞一样起作用。”

查鲁特博士在剑桥大学物理系和干细胞研究所工作。

然而,他观察到,更有趣的发现是看到旧的OPCs在软材料中生长,以及“它们如何开始像年轻细胞一样工作——换句话说,它们被再生了。”

“这表明了一种新的方法来克服这个重要干细胞系统中与年龄相关的功能丧失,”他补充说。

压电1表示生态位刚度

进一步的研究导致Chalut博士和他的同事们关注一种叫做压电1的“机械响应离子通道”,这是一种位于OPCs表面的蛋白质。他们发现压电1告诉OPCs他们的生态位是硬的还是软的。

当他们测试缺乏压电1的老化OPCs的反应时,研究人员发现干细胞表现得像年轻的OPCs,即使它们生长在更坚硬的支架材料上。

他们还发现,删除老年大鼠大脑OPCs中的压电1会导致干细胞表现得像他们又年轻了一样。细胞恢复了正常的再生能力。

微软协会是英国英格兰和威尔士的一家注册慈善机构,它为这项研究提供了部分资助。他们的研究主任苏珊·科尔哈斯博士说,这些发现对多发性硬化症的治疗“具有重要意义”

“多发性硬化是无情的、痛苦的和致残的,随着时间的推移,迫切需要能够减缓和防止残疾积累的治疗方法。”

苏珊·科尔哈博士


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