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科学家们在老鼠的衰老大脑中恢复干细胞

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2020-01-25浏览次数:553

来自卢森堡大学生物医学中心(LCSB)和德国癌症研究中心(DKFZ)的科学家们已经能够从衰老小鼠的大脑中恢复干细胞。恢复活力的干细胞可改善小鼠大脑受伤或患病区域的再生。研究人员希望他们的方法将为再生医学提供新的动力,并促进干细胞疗法的发展。

他们的发现今天发表在“细胞”杂志上。构成器官的所有细胞都来自干细胞。它们分裂并且由此产生的细胞发育成形成脑,肺或骨髓的特定组织细胞。然而,随着年龄的增长,生物体的干细胞失去其增殖能力。他们中的许多人处于永久静止的状态。

为了尽可能准确地创建干细胞行为的计算模型,由Antonio del Sol教授领导的LCSB计算生物学团队应用了一种新颖的方法。 “干细胞生活在利基市场,它们不断与其他细胞和细胞外组分相互作用。在计算机上模拟如此多的复杂分子相互作用是非常困难的。所以我们改变了主意。我们不再考虑外部因素。什么影响干细胞,并开始考虑干细胞的内部状态在其精确定义的利基中将会是什么样子。“

这种新方法促使计算生物学团队的Srikanth Ravichandran博士开发了一种新的计算模型:“我们的模型可以确定哪些蛋白质对其特定干细胞的功能状态负责 - 这意味着它将分裂或保持静止我们的模型依赖于哪些基因被转录的信息。现代细胞生物学技术可以在单细胞分辨率下分析基因表达。“

我不知道为什么小鼠大脑中的大部分干细胞都处于休息状态。 LCSB的研究人员从他们的计算模型中发现了一种名为sFRP5的分子,它可以使神经元干细胞在小鼠中失活,并通过阻断对细胞分化至关重要的Wnt通路来阻断增殖。

细胞再生

然后,德国癌症研究中心(DKFZ)合作者的神经干细胞的长期专业知识来自:首先在培养皿中研究干细胞,然后直接在小鼠中研究干细胞,他们可以通过实验验证预测。当中和sFRP5的作用时,静息干细胞确实开始更积极地增殖。因此,它们再次被招募用于衰老大脑中的再生过程。 “随着sFRP5的失活,细胞经历了复兴,”Del Sol说。 “因此,活跃干细胞与小鼠脑内休眠干细胞的比例几乎与幼年动物一样有利。”

“我们的研究结果是实施干细胞治疗的重要一步,例如神经退行性疾病,”Antonio del Sol说。 “我们可以证明,通过计算模型,我们可以确定干细胞特定状态的基本特征。”该方法不限于大脑研究。它还可以用于模拟体内其他器官的干细胞。 “我希望这将为再生医学开辟道路,”德尔索尔说。

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