최초의 연구에서 Burnham Institute for Medical Research의 과학자들은 배아 줄기(ES) 세포가 뇌에 이식될 때 신경 세포가 되도록 유전적으로 프로그래밍했습니다.
Stuart A. Lipton이 이끄는 MD, Ph.D. 교수이자 Burnham 소재 Del E. Webb 신경과학, 노화 및 줄기세포 연구 센터 소장인 이 연구는 뇌졸중, 알츠하이머병, 파킨슨병 및 기타 신경계 질환에 대한 새로운 치료법을 개발하는 길을 열었습니다.
연구원들은 뇌졸중에 걸린 쥐가 이들 세포를 이식한 후 실질적인 치료 개선을 보였다는 것을 보여주었습니다. 어떤 쥐도 종양을 형성하지 않았으며 이는 초기 줄기 세포 이식 시도에서 큰 차질을 빚었습니다.
"우리는 줄기 세포에서 새로운 신경 세포를 만들어 효과적으로 이식하고 양성 세포를 만들 수 있다는 것을 발견했습니다. 이러한 발견은 잠재적으로 뇌졸중 및 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환에 대한 새로운 치료법으로 이어질 수 있다고 Lipton은 말했습니다.
뇌졸중, 알츠하이머병, 파킨슨병 및 헌팅턴병과 같은 상태는 언어 및 기억 상실 및 기타 쇠약한 결과를 일으키는 뇌 세포. 신경 뇌 세포를 이식하면 심장 이식이 혈류를 회복하는 것처럼 적어도 일부 뇌 기능을 회복할 수 있다고 믿어집니다.
이 연구 이전에 ES 세포에서 순수한 신경 세포를 만드는 것은 세포로 인해 문제가 있었습니다. 항상 뉴런으로 분화되지는 않았습니다. Lipton과 그의 팀은 ES 세포가 단백질을 발현하도록 유도함으로써 이 문제에 대한 해결책을 찾았습니다. 이것은 그의 연구실에서 발견된 근세포 증강 인자 2C(MEF2C)입니다. MEF2C는 특정 유전자를 활성화하여 줄기세포가 신경세포가 되도록 하는 전사인자입니다.
그들은 MEF2C를 사용하여 신경이 되기 전에 발생하는 발달 단계인 순수한 신경 전구 세포의 콜로니를 생성했습니다. 종양이 없는 세포. 그런 다음 이 세포를 뇌에 이식하여 나중에 성인 신경 세포가 되었습니다. MEF2C는 또한 일단 뇌 내부에서 세포사멸로부터 세포를 보호했습니다.
"줄기세포 기반 치료법을 발전시키기 위해서는 쉽게 성장하고 분화할 수 있는 신뢰할 수 있는 신경 세포 공급원이 필요합니다. MEF2C는 먼저 발현될 때 줄기 세포를 신경 세포로 만드는 유전자를 켜서 이 과정을 돕습니다. 그런 다음 새로운 신경 세포가 죽지 않도록 유지하는 다른 유전자를 켭니다. 결과적으로 우리는 사실상 순수한 뉴런 집단으로 분화하고 뇌 내부에서 생존하는 뉴런 전구 세포를 생산할 수 있었습니다."라고 Lipton은 말했습니다.
다음 단계는 이식된 신경 전구 세포가 뇌의 기존 신경 세포 네트워크에 통합된 신경 세포가 되었습니다.
연구원들은 복잡한 전기 연구를 수행하여 줄기 세포에서 파생된 새로운 신경 세포가 적절한 신호를 보내고 받을 수 있음을 보여주었습니다. 전기 cal 신호는 나머지 뇌에 전달됩니다. 새로운 세포가 뇌졸중에 걸린 쥐에게 인지적 이점을 제공할 수 있는지 확인하기 위해 일련의 신경 행동 테스트를 실행한 결과 이식을 받은 쥐가 뇌졸증이 아닌 쥐의 성능에 미치지는 못했지만 상당한 행동 개선을 보였다는 것을 발견했습니다. 대조군 마우스.
이러한 결과는 이식된 세포에서 MEF2C 발현이 뇌졸중으로 유발된 결손을 줄이는 데 중요한 요인임을 시사합니다.
이 연구는 Journal of Neuroscience에 게재되었습니다. .