菜单

疾病治疗资讯

高度な再生医療が健康に役割を果たすようにしましょう

JMT日本干细胞中心成功阐明神经干细胞命运转变的分子机制

日期:2022-02-24 16:01作者:admin


 
1.为了了解干细胞的分化机制

ES细胞、iPS细胞等干细胞的出现,极大地改变了生命科学的研究和医疗。

迄今为止,由于器官、器官功能不全引起的疾病,大多选择“移植”,在无法准备人工器官、器官的情况下,提供这些器官的捐赠者的存在是不可或缺的。

但是,干细胞从目的构成的器官,器官的细胞可以诱导分化,逐渐成为了现在的人工器官,器官是迄今为止的机械,工业上的东西,到人类控制细胞,人体内部的和几乎相同的东西,这些东西一直成为时代。

为了进行干细胞的分化诱导,了解细胞是如何从体内的干细胞分化诱导出来的是非常重要的。

大脑是非常复杂的,要知道构成细胞群的诱导过程本身就非常困难。

因此,大脑的研究虽然随着分子生物学的发展取得了很大的进展,但仍有很多不明确的地方。

虽然这些研究通常用作研究材料,说明动物如何从受精卵中产生并构建大脑,但由九州大学医学研究所助理教授田中真子和中岛裕一教授组成的研究小组已经揭示了神经元和星形细胞是如何构建的。

这项研究在人工合成脑细胞用于医疗方面发挥了巨大作用,因此备受关注。

由于大脑结构的复杂性,再生医疗的方法很难确立。

实际上,在对人类以外的哺乳类动物、老鼠、大鼠等的研究中,大脑的构造、功能都非常复杂,虽然发表了很多论文,但都不知道究竟阐明了多少。

在这种情况下发表的这篇论文,被认为是对阐明大脑有很大促进的研究成果。

2.表观遗传机制

这项研究的关键机制是被称为“表观遗传”或“表观基因组”的机制。

基因的表达是由被称为转录因子的分子控制的。

每个转录因子所结合的序列都不一样,转录因子找到自己能结合的基因序列并结合,诱导或抑制旁边基因的表达。

这种转录因子的研究从很早以前就开始了,通过不同的转录因子之间的结合,来诱导多样性的基因表达。

另外,基因自身也通过化学修饰,具有容易或不容易接受基因表达诱导的系统。

基因的化学修饰主要针对一种称为染色质的蛋白质,该蛋白质是基因缠绕的,染色质通过接受甲基化或乙酰化的化学修饰来确定基因是否被诱导表达。

此次研究明确了这一机制对大脑发育的重要性。

3.星形胶质细胞与神经元

大脑等神经系统是由神经细胞和非神经细胞构成的。

非神经细胞的总称为神经胶质细胞,星形胶质细胞就是其中之一。

星形胶质细胞是具有极其复杂突起的细胞,也是与血脑屏障的关闭功能有关的重要细胞。

主要功能除了封闭血脑屏障之外,还有支撑神经元网络结构、通过物质输送调节周边条件等。

星形胶质细胞所属的神经胶质细胞数量是大脑中神经细胞数量的50倍,是维持大脑结构的重要细胞。

还有被称为神经元的神经细胞。

神经细胞的基本功能是,当外界刺激破坏神经细胞时,产生动作电位向其他细胞传递信息。

神经元、神经细胞的结构大致分为三个部分,由具有细胞核的细胞体、接受其他细胞信息输入的树突以及向其他细胞输出信息的轴突组成。

4.大脑是如何形成的?

从受精卵开始发育,经过胎儿出生的时候,大脑的相当一部分已经构筑好了。

虽然出生后大脑仍在发育,但从结构和功能上来说,胎儿时期的发育当然也很重要。

在这种发育过程中,由神经干细胞分化诱导形成细胞,供给构成大脑的细胞,但必须在发育的适当时间内形成不同的、多种多样的细胞。

发育时期的神经干细胞可以形成神经细胞神经元和星形胶质细胞,但分化能力的转换机制尚不清楚。

研究小组表明,处于发育时期的神经干细胞,在细胞内通过表观遗传的控制,在正确的时间制造出必要数量的细胞。

神经干细胞内的骨形成因子是分化诱导因子之一,这一种骨形成因子同时诱导神经元和星形胶质细胞。

但是,根据发育时期的不同,会出现神经元形成但星形胶质细胞不形成,或者星形胶质细胞形成但神经元不形成的现象。

该研究表明,骨形成因子的构造区分不仅受到骨形成因子的控制,而且遗传因子本身也在进行控制。

骨形成因子在基因上结合的时候,有容易结合的环境部分,也有不容易结合的环境部分。

基因会调节容易结合的位置和不容易结合的位置,通过骨形成因子的诱导,容易结合想要的基因周边,暂时不需要表现的基因周边很难结合。

这项研究表明,这种调节是针对带基因的染色质进行的,使用染色质是甲基化还是乙酰化,以及使用诱导去乙酰化和去甲基化的酶进行精细控制。

对基因表达的全面研究表明,神经元相关基因和星体相关基因的表达时间明显不同,分析其表达谱和基因染色质状况后,控制相当精确。

而且,骨形成因子自身也与大脑的发育保持同步,通过改变自己所结合的蛋白质的伙伴来调节不同的基因,进行控制。

也就是说,调节基因表达的一方和被调节的一方在同一时间进行精密的调节,结果形成了我们所拥有的复杂的大脑。

5.神经干细胞的研究今后会如何发展?

很多研究机构都在研究利用神经干细胞进行人工诱导分化的方法,近年来不断发表研究成果。

但是,就像这次的研究一样,实际的神经干细胞在自己的细胞内进行复杂而精密的调节,形成我们所拥有的大脑。

我们还没有掌握人工再现这种机制的技术。

根据发育时间,创建神经元和星体,保持数量平衡对人类非常重要,并且已经发现,这个数字的不平衡与各种发育障碍和精神疾病有关。

研究神经干细胞的分化诱导,对于明确这些障碍、疾病的原因,确立治疗方法非常重要。

随着分子生物学分析方法的发展,我们已经从分子机制层面了解了这些障碍、疾病的原因,下一步该如何修复呢?被认为是今后研究的大目标。

另外,根据外界的某种刺激大脑受损的情况下,利用神经干细胞修复大脑,和以前一样维持生活质量的目的被确立的治疗也不愿意,一般被称为“普通的生活”,通到大脑修复的治疗方法为确立的研究,开发盛行。

发展障碍、精神疾病等是今后我们必须面对的障碍、疾病,由于先天原因而放弃的治疗,随着今后研究的开展,也许可以使用神经干细胞或者iPS细胞进行治疗。
  • 东京(总部)
    电话:03-3668-6688
    传真:03-3668-6689
    地址:中央区日本橋大伝馬町10-1 柿原林業ビル2階
  • 苏州(办事处)
    电话:0512-68236290
    E-mail:service@jmt-net.com
    地址:江苏省苏州市工业园区广 运国际金融中心408
  • 联系电话:
    15298891557(中国)
    0081-8038327555(日本)
    微信号:JMT1557(中国) tao659872(日本)
  • 官方微信公众号
备案号:苏ICP备15038799号

服务热线:400-161-8586

日本医疗观光株式会社运营

日本:东京中央区日本橋大伝馬町10-1 柿原林業ビル2F

中国:江苏省苏州市工业园区广运国际金融中心408

微信ID:JMT1557(中国)tao659872(日本)