加州大学河滨分校 马丁一世
加西亚-卡斯特罗是加州大学河滨分校生物医学科学副教授
学分:加州大学河滨分校医学院
去年,加州大学河滨分校的研究人员在鸡胚中发现了神经嵴细胞的早期起源,这种细胞是脊椎动物的胚胎细胞,遍布全身,产生多种细胞类型
现在,研究人员使用人体模型来计算神经嵴细胞何时获得独特的分子和功能属性
这项发表在《干细胞研究》上的研究为神经嵴细胞的形成提供了新的见解,并概述了它们发展的短暂预期阶段
这也表明神经嵴谱系不同于多能干细胞
神经嵴是发育中胚胎的重要胚胎细胞群,它产生神经元、神经胶质和黑素细胞等细胞,以及构成骨骼和软骨的细胞
它的不正常发展与广泛的病理有关,从颅面畸形如腭裂到侵袭性癌症如黑色素瘤和神经母细胞瘤
“定义神经嵴形成所需的分子特征,可以更好地帮助我们理解人类神经嵴相关的病理,并开展诊断和治疗工作,”该研究的主要作者马内什说
普拉萨德,马丁一号实验室的助理项目科学家
加西亚-卡斯特罗,加州大学河滨医学院生物医学科学副教授
“例如,当神经嵴获得形成颌骨和牙齿细胞的潜能时,所涉及的精确时间和分子信号的知识将使科学家能够在干细胞疗法中复制和调节它们的潜能,这些干细胞疗法旨在帮助再生颅面修复方法等
" 该研究使用了一个强健的人类神经嵴形成模型,以证明从多能干细胞状态到神经嵴前体状态的快速转变
根据该模型,在多能干细胞状态下,随着细胞向神经嵴细胞过渡,多能性标记物会相继丢失
普拉萨德说:“我们通过探索早期神经嵴细胞的独特分子和功能属性,解决了多能干细胞向神经嵴细胞谱系分化的精确时间——这是一个从未建立的概念。”
“我们还发现了多能干细胞神经嵴形成过渡阶段的独特分子特征
" 研究人员提供了一个高分辨率的基因表达和表观遗传变化的时间图,明确了神经嵴形成的阶段。y说,这应该是科学家识别和研究参与人类神经嵴形成的各种基因的作用的有价值的资源
神经嵴细胞被认为起源于外胚层,外胚层是胚胎发育最早阶段形成的三个胚层之一,但它们形成衍生物的能力,如骨和牙齿形成细胞,与发育和干细胞生物学的基本概念相冲突
加西亚-卡斯特罗指出,这项研究还建立了一种新的体外规格测试,以确定特定的神经嵴细胞向其他胚层(如中胚层和内胚层细胞类型)的分化能力
规格测试包括将潜在的特定细胞暴露于精确水平的信号,这些信号刺激多能胚胎干细胞形成其他胚层,如中胚层和内胚层
“我们的工作表明,神经嵴细胞在Wnt信号激活后不久就脱离了多能干细胞状态,Wnt信号是一种古老的进化保守途径,调节细胞的关键方面,”他说
“重要的是,使用我们新的规格测试,我们发现预期的神经嵴细胞在诱导几小时后就失去了多能干细胞的中胚层和内胚层潜能特征
" 加西亚-卡斯特罗和普拉萨德与博士后丽贝卡·姆一起参与了这项研究
查尼和本科生研究员利普萨·J
巴特尔
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