CRISPR pomlajuje matične celice v možganih miši

CRISPR pomlajuje matične celice v možganih miši

Opombe o ohranjanju regenerativne celice v možganih, ki s staranjem ostajajo mladi in energični, so odkrili z uporabo genske tehnologije CRISPR na miših 1.

Zaradi starosti je težko Matične celice v možganih za proizvodnjo novih celic. Vendar pa so avtorji študije ugotovili, da zmanjšanje aktivnosti določenega gena Matične celice pomlajeni, kar jim omogoča razmnoževanje in oskrbo možganov z novimi nevroni.

Ta gen uravnava porabo glukoze v izvornih celicah, sladkorja, ki je ključnega pomena za presnovo celic. Rezultati pri miših se dobro ujemajo z nastajajočo sliko iz študij posmrtnih človeških možganov. Te študije so tudi pokazale, da starost vpliva na presnovo v možganih, pravi Maura Boldrini, nevroznanstvenica in psihiatrinja na Columbia University Irving Medical Center v New Yorku, ki ni bila vključena v trenutno raziskavo. "Verjetno je, da je njihov metabolizem manj učinkovit kot prej," dodaja in ugotavlja, da rezultati na ljudeh in študija na miših, objavljena danes v Nature, "odpirajo nove poti za potencialne terapevtske pristope."

Najstniški možgani

Vloga od nevralne izvorne celice v možganih odraslega človeka je sporen. Boldrini in drugi so objavili dokaze, da se v hipokampusu, predelu možganov, pomembnem za učenje in spomin, do 79. leta oblikujejo novi nevroni. 2. Njena ekipa zdaj preiskuje, ali je mogoče povezati proizvodnjo novih nevronov pri ljudeh Alzheimerjeva bolezen ali psihiatrične bolezni. Vendar pa nekateri raziskovalci poročajo, da niso našli dokazov, da odrasli ustvarjajo nove nevrone v hipokampusu. "Te polemike se nadaljujejo," pravi Boldrini.

Pri miših je slika jasnejša. V predelu možganov, imenovanem subventrikularna cona, lahko nevralne matične celice povzročijo nastanek nevronov in drugih vrst celic. Te mlade celice nato migrirajo v Olfaktorni bulbus, ki je odgovoren za vonj. Enakomerna oskrba s svežimi nevroni za vohalni bulbus je pri miših smiselna, ker se pri zaznavanju sprememb v okolju močno zanašajo na svoj voh, pravi Anne Brunet, genetičarka, ki preučuje staranje na univerzi Stanford v Kaliforniji in avtorica nove študije.

Ko pa se miši starajo, postajajo te izvorne celice manj aktivne. Brunet in njena ekipa so se odločili ugotoviti, zakaj. Raziskovalci so uporabili Genetska tehnologija CRISPR-Cas9 da bi sistematično prekinil 23.000 genov in nato testiral učinke vsakega motenega gena na nevralne izvorne celice, vzete iz mladih in starih miši ter vzgojene v laboratoriju.

Nevralna podpora

Pregled je razkril 300 genov, ki bi lahko igrali vlogo pri staranju nevronskih matičnih celic. Raziskovalci so dodatno zožili skupino z uporabo CRISPR-Cas9 za motnje nekaterih od teh genov v celicah subventrikularnega območja živih mladih in starih miši. Avtorji so nato pregledali vohalne čebulice živali in identificirali izbrano skupino pomembnih genov. Prekinitev teh genov je povečala proizvodnjo nevronov v matičnih celicah pri starih živalih, vendar ni vplivala na izvorne celice mladih živali.

En tak gen, imenovan Slc2a4, kodira protein, ki uvaža glukozo v celice. Prekinitev tega gena je zmanjšala privzem glukoze v celicah in povečala njihovo sposobnost razmnoževanja.

Ta ugotovitev je v korelaciji s prejšnjimi študijami, ki so odkrile povezavo med presnovo sladkorja in staranjem, pravi Saul Villeda, nevroznanstvenik na kalifornijski univerzi v San Franciscu. Raziskovalci so nedavno poročali, da zdravilo za sladkorno bolezen preprečiti s starostjo povezano upadanje kognitivnih sposobnosti pri opicah lahko. Toda najnovejša ugotovitev je še posebej pomembna, ker kaže na specifično beljakovino, ki ima ključno vlogo in bi lahko bila tarča v prihodnjih študijah, pravi.

Tudi če je vloga nevralnih izvornih celic pri odraslih ljudeh vprašljiva, rezultati zagotavljajo ključne informacije za razvoj celičnih terapij, ki bi nekega dne lahko zdravile nevrodegenerativne bolezni, ugotavlja Villeda.

1. Ruetz, T.J. et al. Narava https://doi.org/10.1038/s41586-024-07972-2 (2024).

   člen
   Google Učenjak

2. Boldrini, M. et al. Celične matične celice 22, 589–599 (2018).

   člen
   PubMed
   Google Učenjak

3. Sorrells, S.F. et al. Narava 555, 377–381 (2018).

   člen
   PubMed
   Google Učenjak

Prenesite reference