世界首次，在實驗室中培養出高度成熟神經元，讓漸凍癥/帕金森病等疾病治療成為可能( 二 ) _健康小知識

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高流動性IKVAV-PA超分子支架增強了iPSCs衍生的運動神經元的整合素依賴效應
更簡單的說，經過調整的納米纖維能夠容納運動速度更快的“跳舞分子” ，而在越動態的涂層上培養神經元，就會得到越成熟的神經元。
生命在于運動
研究團隊認為這種方法之所以有效是因為受體在細胞膜上移動得非常快，而支架上的信號分子也移動非常快，因此它們更有可能是同步，受體通過非常特殊的空間接觸被信號激活，快速移動的分子也有可能增強受體的運動，這反過來有助于將它們聚集在一起，以利于信號傳遞。
經過ECM模擬平臺強化的神經元不僅更加成熟，而且還表現出增強的信號傳遞能力和更強的分支能力，這是神經元相互之間進行突觸接觸所必需的。這些結果表明，運動在細胞信號傳遞中發揮著重要作用，而不僅僅是單個分子的簡單構象變化。

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高流動性的IKVAV-PA2對功能性MN成熟的影響
研究團隊表示，與目前體外培養干細胞源性神經元的方法相比，他們開發的基于PA的ECM模擬技術具有更明顯的生物學和技術優勢。這項最新研究證明了將動態可控特征納入合成ECM支架的重要性，可以顯著改進基于干細胞的神經元模型。
巨大的應用前景
論文的通訊作者SamuelI.Stupp表示，這項技術將有助于深入了解與衰老相關的疾病，并成為在細胞培養中測試各種藥物療法的更好選擇。通過使用“跳舞分子” ，能夠創造模擬老化ECM的人造涂層，從而獲得老化的人類神經元，方便科學家們研究神經退行性疾病的發病。
基于這些發現，研究團隊從漸凍癥（ALS）患者的皮膚細胞中提取細胞，并將其轉化為iPSCs ，然后，將它們再分化為運動神經元，而運動神經元正是漸凍癥這種神經退行性疾病所損失的細胞類型。最后，研究團隊在新型合成涂層材料上培養這些患者來源的運動神經元，以此研究ALS的發病過程。
該論文的共同通訊作者EvangelosKiskinis博士表示，這是首次能夠在漸凍癥患者細胞來源的iPSC再分化的運動神經元中看到成年期神經蛋白聚集。這是一個新的突破。

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研究模式圖
更重要的是，隨著研究的進一步發展，這項技術還可以作為治療脊髓損傷以及神經退行性疾病（包括阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓舞蹈癥、漸凍癥等等）的一種有希望的療法。
例如，可以從患有漸凍癥或帕金森病的患者身上提取皮膚細胞，將其誘導為iPSC ，然后在涂層上培養這些細胞，以創造健康、功能強大的成熟神經元，再將健康的神經元移植到患者體內，就可以替換受損或丟失的神經元，從而恢復患者失去的認知或感覺。而且，由于最初的細胞來自患者，由iPSC再分化而來的神經元也將在基因上與患者匹配，從而消除免疫排斥的可能性。
細胞替代治療對于像漸凍癥這樣的疾病來說非常具有挑戰性，因為脊髓中移植的運動神經元需要將其長軸突投射到周圍適當的肌肉部位，但這種治療方法對于帕金森病可能更直接。但不管怎樣，這項新技術都將是革命性的。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.stem.2022.12.010

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