一种不使用动物的方法来制造人类大脑细胞用于研究
英国埃克塞特大学的一名毕业生发现了一种不需要动物的新方法,通过这种方法,神经科学家可以生产出类似人类神经元的细胞,用于研究大脑发育。
艾米丽·罗斯-马丁于2021年毕业于埃克塞特大学医学科学专业,她在参加英国动物自由研究暑期学生项目时发现了这一发现。
目前,科学家经常使用大脑细胞从啮齿类动物到脑部疾病的研究,但其局限性之一是研究结果并不总是转化为人类的大脑.
在埃克塞特大学医学院Asami Oguro-Ando教授的实验室工作,Rose-Martin发现了一种新方法,可以创造一种不依赖于动物研究.通过新方法创造的细胞与人类相似,这使得使用它们的研究更有可能在人类身上带来益处。
发表在。的一篇研究论文概述了这种新方法在药理学领域使世界各地的科学家都能使用这种新方法。
罗斯-马丁说:“毕业这么快,能成为一个团队的关键成员,做出对科学真正有贡献的发现,真是太令人兴奋了。我非常自豪这个新的模型系统可以成为神经科学家的一个有价值的工具。我希望它能加速新疗法的发展,帮助受大脑疾病影响的人更好地控制他们的症状,提高他们的生活质量。”
神经元是大脑中主要的细胞类型之一,形成处理信息的连接网络。大脑中有许多不同类型的神经元,它们在这些网络中都有不同的功能和通信方式。谷氨酸能神经元是神经元的主要亚型之一,在各种大脑疾病中都有影响,如精神分裂症或自闭症。谷氨酸能神经元是一种特殊的细胞,它可以促进其他神经元的活动,从而在控制大脑细胞的交流和功能方面发挥重要作用。
为了研究这些细胞在疾病中的作用,神经科学家可以研究啮齿动物的神经元或被称为SH-SY5Y细胞的人类大脑细胞。在适当的条件下,SH-SY5Y细胞可以转化为不同亚型的成熟神经元样细胞。然而,直到现在,科学家们还不能将SH-SY5Y细胞转化为谷氨酸能细胞,这限制了它们在脑障碍研究中的潜力。
在Rose-Martin的项目中,她发现了一种从SH-SY5Y细胞中产生谷氨酸能神经元细胞的新方法。这项技术重新利用了通常用于生长神经元(被称为B-27)的生长补充剂,这是SH-SY5Y细胞首次被转化为谷氨酸能神经元样细胞。这种新方法不需要使用任何动物源性成分,使其完全不受动物的影响。
负责这项研究的Asami Oguro-Ando教授说,在研究中使用脑细胞的新模型将比使用干细胞等替代方法便宜得多,并可能加速寻找新的治疗方法。
她说Rose-Martin的“细胞模型为神经科学家提供了一个新的工具,来研究健康大脑功能中谷氨酸能神经元的功能,以及在大脑疾病或紊乱中它是如何出错的。”这些细胞很容易进行基因改造,这意味着科学家可以很容易地采用这个模型来研究疾病风险基因如何影响谷氨酸能神经元的功能。这种模型也具有很高的成本效益,使科学家能够产生大量的神经元细胞,用于测试药物或新疗法在药理毒性研究中的神经元的安全性。”