MSK斯隆研究人员破解神经元的内部时钟以加速神经系统疾病的研究
构成我们大脑和神经系统的神经元会在数月内缓慢成熟。虽然从进化的角度来看这可能是有益的，但缓慢的生长速度使得细胞在实验室中研究神经退行性疾病和神经发育疾病(如帕金森病、阿尔茨海默病和自闭症)相当具有挑战性。
目前，源自人类多能干细胞的神经细胞在实验室中需要几个月的时间才能达到成人状态——这一时间线反映了人类大脑发育的缓慢速度。(“多能干细胞”有潜力发育成许多其他类型的细胞。)
然而，由纪念斯隆凯特琳癌症中心 (MSK) 领导的新研究发现了一种“破解”细胞内部时钟以加速这一过程的方法。这项工作为细胞发育时间表的调控提供了新的线索。
“神经细胞发育的缓慢速度与人类独特而复杂的认知能力有关，” MSK 干细胞生物学中心主任、最近发表在《自然》和 《自然生物技术》 上的两项研究的资深作者 Lorenz Studer 医学博士说。 “之前的研究表明细胞内存在一个&luo;时钟&ruo;，它决定了我们神经元发育的速度，但直到现在，它的生物学性质在很大程度上仍然未知。”
对神经细胞发育的新见解
由研究第一作者 Gabriele Ciceri 博士领导的研究人员发现了产生神经细胞的干细胞中的表观遗传“障碍”。(“表观遗传变化”是指不改变 DNA 密码的变化。)这种屏障对发育过程起着制动作用，并决定细胞成熟的速度。据 1 月 31 日《自然》杂志报道 ，通过抑制这一屏障，科学家们能够加速神经元的发育 。
“在研究小鼠大脑发育时，我对神经元如何按照非常精确的时间表通过一系列步骤的进展感到震惊，”MSK 斯隆凯特林研究所 Studer 实验室的高级研究科学家 Ciceri 博士 说。“但是，当研究人类神经元时，这个时间表带来了巨大的实际挑战——在小鼠中需要数小时和数天的时间，在人类细胞中却需要数周和数月的时间。”
此外，研究小组表明，这种速率设定的表观遗传屏障早在神经干细胞分化成不同类型的神经元之前就内置于神经干细胞中。他们还发现，与小鼠神经元相比，人类神经元中的屏障水平更高，这可能有助于解释不同物种细胞成熟速度的差异。
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