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唐氏综合征意外为大脑细胞研究做出贡献?

导读: 英国帝国理工学院与剑桥大学的团队进行了一项有关脑细胞的研究,他们将人类的脑细胞移植进小鼠的大脑,首次观察到了脑细胞之间的生长、连接机制,同时他们还观察到了唐氏综合征患者的脑细胞之间形成的一些连接更加稳定和丰富.

英国帝国理工学院与剑桥大学的团队进行了一项有关脑细胞的研究,他们将人类的脑细胞移植进小鼠的大脑,首次观察到了脑细胞之间的生长、连接机制,同时他们还观察到了唐氏综合征患者的脑细胞之间形成的一些连接更加稳定和丰富,但是它们以一种稍不协调的方式进行通信。这提示,在唐氏综合征中,脑细胞之间形成连接的协调活动减少和稳定性增加或与认知功能有关。

脑细胞与脑细胞之间的连接通常是老年痴呆和帕金森症中首个发病、受损的地方,远远早在脑细胞开始死亡之前,但是这些细胞之间的连接是非常微小且不易察觉的。目前尚没有任何类型的工具可以用来观察到脑细胞之间的连接是如何发生的,在这次研究中,研究人员使用了一种革命性的显微镜技术——体内双光子显微镜,该技术不仅可以看到单个活脑细胞,还可以看到它们之间形成的连接。

研究人员先从患有唐氏综合征的志愿者身上提取一些皮肤细胞,然后在实验室中对它们进行重编程而产生诱导性多能干细胞,接着利用iPS细胞产生脑细胞。通过使用由两名唐氏综合征患者捐献的细胞构建出唐氏综合征模型,之后对这些脑细胞进行改造,以便能够监控它们的活动。

最后发现实验中人类的脑细胞不仅形成了复杂的网络,而且开始以与正常脑细胞非常相似的方式进行交流。科研人员原本仅期望少许人类脑细胞能在小鼠大脑中生长,但他们惊讶地看到人类脑细胞开始茁壮成长,且很快就能共同交流和工作。

人类脑细胞的移植使我们能够随着时间的推移监测它们的成熟。最终,我们发现唐氏综合征个体的细胞在发育的关键阶段不如正常细胞活跃,这可能对这种疾病的某些症状有重要影响”

需要强调的是,目前尚不清楚移植的人类脑细胞在多大程度上类似于人脑中相应细胞的组织和复杂性,需要通过进一步的实验对此进行研究。该小组希望改进这项技术,未来或可利用这种方法来研究其他神经系统疾病。

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