Suche
Mein Konto
CRISPR atjauno cilmes šūnas peļu smadzenēs
CRISPR pētījumi parāda, kā specifisks gēns pelēm atjauno smadzeņu cilmes šūnu jaunību un palielina to ietekmi uz jauniem neironiem.
CRISPR atjauno cilmes šūnas peļu smadzenēs
Piezīmes par saglabāšanu reģeneratīvās šūnas smadzenēs, kas, novecojot, paliek jauni un enerģiski, tika atklāti, pelēm izmantojot CRISPR ģenētisko tehnoloģiju 1.
Vecums to apgrūtina Cilmes šūnas smadzenēs lai ražotu jaunas šūnas. Tomēr pētījuma autori atklāja, ka, samazinot konkrēta gēna aktivitāti Cilmes šūnas atjaunoti, ļaujot tiem vairoties un apgādāt smadzenes ar jauniem neironiem.
Šis gēns regulē cilmes šūnu glikozes patēriņu, cukura, kas ir izšķirošs šūnu metabolismam. Rezultāti ar pelēm labi saskan ar attēlu, kas izriet no pētījumiem par pēcnāves cilvēka smadzenēm. Šie pētījumi arī ir parādījuši, ka vecums ietekmē vielmaiņu smadzenēs, saka Maura Boldrini, neirozinātniece un psihiatre Kolumbijas universitātes Irvingas medicīnas centrā Ņujorkā, kura nebija iesaistīta pašreizējā pētījumā. "Iespējams, ka viņu vielmaiņa ir mazāk efektīva nekā iepriekš," viņa piebilst, norādot, ka gan cilvēku rezultāti, gan peles pētījums, kas šodien publicēts Nature, "paver jaunas iespējas potenciālām terapeitiskām pieejām."
Pusaudžu smadzenes
Lomu nervu cilmes šūnas cilvēka pieaugušo smadzenēs ir pretrunīga. Boldrini un citi ir publicējuši pierādījumus, ka līdz 79 gadu vecumam hipokampā, smadzeņu apgabalā, kas ir svarīgs mācībām un atmiņai, veidojas jauni neironi. 2. Viņas komanda tagad pēta, vai var saistīt jaunu neironu veidošanos cilvēkiem Alcheimera vai psihiskas slimības. Tomēr daži pētnieki ziņo, ka viņi nav atraduši pierādījumus tam, ka pieaugušie hipokampā rada jaunus neironus. "Šīs pretrunas turpinās," saka Boldrini.
Pelēm attēls ir skaidrāks. Smadzeņu reģionā, ko sauc par subventrikulāro zonu, nervu cilmes šūnas var radīt neironus un citus šūnu veidus. Šīs jaunās šūnas pēc tam migrē uz Ožas spuldze, kas ir atbildīga par ožu. Pastāvīga svaigu neironu piegāde ožas spuldzei ir jēga pelēm, jo tās lielā mērā paļaujas uz ožu, lai noteiktu izmaiņas vidē, saka Anne Bruneta, ģenētiķe, kas pēta novecošanos Stenfordas universitātē Kalifornijā un jaunā pētījuma autore.
Tomēr, pelēm novecojot, šīs cilmes šūnas kļūst mazāk aktīvas. Bruneta un viņas komanda nolēma noskaidrot, kāpēc. Pētnieki izmantoja CRISPR-Cas9 ģenētiskā tehnoloģija lai sistemātiski izjauktu 23 000 gēnu, un pēc tam pārbaudīja katra izjauktā gēna ietekmi uz nervu cilmes šūnām, kas ņemtas no jaunām un vecām pelēm un audzētas laboratorijā.
Neironu atbalsts
Skrīnings atklāja 300 gēnu, kuriem varētu būt nozīme neironu cilmes šūnu novecošanā. Pētnieki vēl vairāk sašaurināja baseinu, izmantojot CRISPR-Cas9, lai izjauktu dažus no šiem gēniem dzīvu jauno un veco peļu subventrikulārās zonas šūnās. Pēc tam autori pārbaudīja dzīvnieku ožas spuldzes un identificēja noteiktu svarīgu gēnu grupu. Šo gēnu izjaukšana palielināja neironu veidošanos veco dzīvnieku cilmes šūnās, bet neietekmēja jauno dzīvnieku cilmes šūnas.
Viens no šādiem gēniem, ko sauc par Slc2a4, kodē proteīnu, kas šūnās importē glikozi. Šī gēna izjaukšana samazināja šūnu glikozes uzņemšanu un palielināja to spēju vairoties.
Šis atklājums korelē ar iepriekšējiem pētījumiem, kuros atklāta saikne starp cukura metabolismu un novecošanos, saka Sauls Villeda, Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko neirozinātnieks. Pētnieki nesen ziņoja, ka diabēta zāles neitralizēt ar vecumu saistītu kognitīvo funkciju samazināšanos pērtiķiem var. Bet jaunākais atklājums ir īpaši svarīgs, jo tas norāda uz īpašu proteīnu, kam ir galvenā loma un kas varētu būt mērķtiecīgs turpmākajos pētījumos, viņš saka.
Pat ja nervu cilmes šūnu loma pieaugušiem cilvēkiem ir apšaubāma, rezultāti sniedz būtisku informāciju šūnu terapijas attīstībai, kas kādu dienu varētu ārstēt neirodeģeneratīvas slimības, atzīmē Villeda.
-
Rūcs, T.J. et al. Daba https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2 (2024).
-
Boldrini, M. et al. Cell Stem Cell 22, 589–599 (2018).
-
Sorrels, S.F. et al. Nature 555, 377–381 (2018).