연구실에서 자라 난 Purkinje Neurons, 자폐증 신비를 해독하는 데 도움
하버드 연구는 소뇌에서 자폐증과 푸르니예 세포에 대한 단서를 제시합니다.
이 Purkinje 뉴런은 결절성 경화증 환자 및 세포 및 분자 수준에서 질병의 모델 특성에서 파생되었습니다. Sundberg와 동료들은 환자의 혈액 세포 나 피부 세포에서 유도 된 만능 줄기 세포 (iPSCs)를 처음 생성 한 다음 신경 전구 세포와 최종적으로는 Purkinje 세포로 분화시켰다.
출처 : Maria Sundberg, PhD, Sahin 연구소, Boston Children ‘s Hospital
하버드 의대의 연구원들은 실험실에서 푸르 키예 뉴런을 키우고 자폐 스펙트럼 장애 (ASD)에 대한 새로운 단서를 찾고 있습니다. Boston Children ‘s Hospital에있는 Sahin Lab의 새로운 연구는 ASD가 세포 및 분자 수준에서 어떻게 진행되는지 설명하는 데 도움이되는 실험실에서 성장한 Purkinje 세포에서 발견되는 몇 가지 특성을 확인합니다. 이 연구 결과는 2018 년 2 월 15 일 Molecular Psychiatry 저널에 발표되었습니다.
어린 시절의 자폐증과 소뇌의 기능 장애 (작은 두뇌 라틴어)를 연결하는 증거가 점점 늘어나고 있습니다. 그러나 최근까지 세포 수준에서 이러한 소뇌 기능 장애를 일으키는 분자 기작은 여전히 수수께끼로 남아 있습니다. ( “소뇌 (cerebellar)”는 ‘소뇌와 관련이 있거나 소뇌와 관련이 있음을 의미합니다.’)
무스타파 사힌 (Mustafa Sahin)과 그의 팀이 HMS에서 새로운 연구를 한 이유는 줄기 세포 기술을 사용하여 결절 경화증 복합체 (TSC)라고 불리는 유전 증후군 환자에서 소뇌 푸르니 예 세포를 만들었다는 것입니다. TSC 환자는 대개 ASD와 유사한 특성을 나타냅니다. 예를 들어, TSC 또는 ASD로 고통받는 환자의 부검은 일반 인구와 비교하여 푸르 킨제 (Purkinje) 세포의 극적인 감소를 나타냅니다.
2012 년 Sahin Lab은 Purkinje 세포에서 TSC 유전자 (Tsc1)를 파괴하는 마우스 모델을 만들었습니다. 후속 연구에서이 쥐에서 사회적 결핍 및 기타 ASD 유사 행동이 나타났습니다. 그들의 최신 연구를 위해 Sahin과 그의 팀은 대조군과 함께 ASD 형질을 나타내는 TSC 환자에게서 유래 된 Purkinje 세포를 키워 인간 연구를 수행하기를 원했습니다.
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“줄기 세포 유래 뉴런은 발달 적으로 태아 상태에 가깝기 때문에 세포의 조기 분화가 다시 일어난다”고 성명을 통해 발표했다.
Sundberg et al. 영향을받지 않는 사람 (부모 또는 성 대조 대조군)에서 유래 한 실험실에서 성장한 Purkinje 세포를 TSC 돌연변이가있는 세포에서 얻은 세포와 비교하여 수상 돌기에서 구조적 이상을 발견하고 시냅스 발달 장애를 발견했습니다.
“우리는 변화를 보았습니다.”라고 사힌은 말했다. “세포가 커지고 마우스보다 더 빨리 발병한다.”연구팀이 인간 유래 Purkinje 세포를 상세히 분석 한 결과, mTOR라고 불리는 세포 성장 경로의 과다 활성화와 2 개의 뉴런과 뉴런의 통신에 중요한 단백질.
마지막으로, TSC 환자에게서 Purkinje 세포에서 “켜져”있는 특정 유전자를 연구자가 비교했을 때,이 환자 – 유도 된 Purkinje 세포가 Fragile X 증후군과 관련된 단백질 인 FMRP의 생성을 감소시키는 것을 의외로 발견했다. “이러한 조건에는 공통 하류 경로가있을 수 있습니다.”라고 Sahin은 말했습니다.
Sahin Lab의 최신 연구는 TSC 환자의 줄기 세포를 사용하여 실험실에서 성장한 Purkinje 세포를 연구자가 처음으로 만들었 기 때문에 중요합니다. 앞으로의 연구에서 Sahin과 그의 팀은 자폐증, Purkinje 세포 및 신비한 소뇌 사이의 연결에 대한 더 많은 단서를 발굴하기 위해 다양한 집단에서 환자 유래 세포를 더 많이 생성 할 계획입니다.
흥미롭게도, 도쿄 대학의 신경 과학자에 의한 2018 년 2 월 연구에 따르면, 가장 강한 등반 섬유를 강화하고 출생 후 뇌에서 정상적으로 발생하는 시냅스의 절단을 방해하는 “프로 그란 틴 (progranulin)”이라고 불리는 소뇌의 푸르킨예 세포 유래 분자가 확인되었습니다. 자세한 내용은 “소뇌의 분자가 뇌 세포의 승자와 패자를 박차 고갑니다.”
참고 문헌
마리아 선드버그, 이반 토치 츠키, 데이비드 E. 부흐 홀츠, 켈렌 윈덴, 빌 쿠야라, 쿠시 카 푸르, 데니스 카탈 테페, 다리아 터너, 한민준, 클리포드 J. 울프, 메리이 허튼, 무스타파 사힌. “TSC 환자에서 파생 된 푸르니예 세포는 감소 된 FMRP 수치와 관련된 시냅스 결핍증 및 Rapamycin에 의한 역전을 보입니다.” 분자 정신과 (온라인 : 2018 년 2 월 15 일 게시) DOI : 10.1038 / s41380-018-0018-4
야마자키 마야, 사쿠리 카즈토, 와타나베 타카키, 카오 츠후, 미쿠니 타카야시, 와타나베 마사히코, 사키무라 켄지, 카노 마사노부 등이있다. “Progranulin에서 Sort1 로의 역행 시그널링은 개발중인 소뇌에서 Synapse 제거를 방해합니다.”(게시일 : 2018 년 2 월 1 일) Neuron DOI : 10.1016 / j.neuron.2018.01.018