Исследователи создали «спайковые» стволовые клетки для генерации миелина
Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе разработали метод получения функциональных клеток мозга, производящих миелин — жировую изолирующую оболочку, необходимую для нормальной нейронной проводимости.
«Наши результаты представляют собой важный концептуальный прорыв в исследованиях стволовых клеток. Мы создали первое поколение миелин-продуцирующих клеток с превосходной регенеративной способностью», — заявил ведущий автор исследования Вэньбинь Дэн.
Проблема миелина
- Олигодендроциты — тип глиальных клеток — производят миелиновую оболочку вокруг аксонов нейронов.
- Миелин критически важен для нормальной работы мозга. Его повреждение или потеря лежат в основе таких заболеваний, как рассеянный склероз и лейкодистрофии.
Методология исследования
- Ученые разработали новый протокол для эффективной дифференцировки эмбриональных стволовых клеток (ESCs) в клетки-предшественники олигодендроцитов (OPCs).
- Полученные OPCs, в отличие от природных, не имели натриевых ионных каналов в мембране и не могли генерировать спайки (электрические импульсы).
- Методом вирусной трансдукции в OPCs ввели ДНК, кодирующую натриевые каналы. Клетки начали экспрессировать эти каналы и обрели способность к спайковой активности.
Ключевые результаты
- В культуре клеток только спайковые OPCs получали электрические сигналы от нейронов и демонстрировали превосходную способность созревать в олигодендроциты.
- При трансплантации мышам с генетической неспособностью производить миелин, спайковые OPCs образовывали более длинные и толстые миелиновые оболочки вокруг аксонов, чем неспайковые клетки.
- «Мы создали "суперклетки" с еще большей способностью к генерации спайков, чем природные клетки. Это дает им преимущество в созревании и производстве миелина», — пояснил Дэн.
Значение и перспективы
- Стратегия замены глиальных клеток (OPCs) может быть более эффективной для лечения травм и болезней нервной системы, чем попытки замены самих нейронов.
- Многие заболевания, включая шизофрению, эпилепсию и БАС (ALS), сейчас признаны связанными с дефектами миелина, что расширяет потенциальную область применения технологии.
Исследование опубликовано в журнале Stem Cells.