Các tế bào tiên thiên thần kinh từ vỏ não người trưởng thành phân hóa thành cả tế bào thần kinh và oligodendrocyte

Cytotechnology - Tập 43 - Trang 19-25 - 2004
Naoto Matsumura1, Naoko Yoshida1, Aya Ohta1, Yusei Miyamoto1, Tatsuhiro Hisatsune1
1Department of Integrated Biosciences, University of Tokyo, Kashiwa, Japan

Tóm tắt

Những phát hiện gần đây liên quan đến neurogenesis ở người trưởng thành trong hai cấu trúc được chọn của não bộ động vật có vú, cụm khứu giác và gyrus răng của hồi hải mã, cho thấy khả năng rằng cơ chế neurogenesis này áp dụng cho tất cả các khu vực của não, bao gồm cả vỏ não mãnh mạch. Theo cách này, một số lượng nhỏ các tế bào tiền thân thần kinh tiềm năng có thể tồn tại trong vỏ não mãnh mạch, nhưng chúng không bình thường phân hóa thành các tế bào thần kinh vỏ não trong điều kiện sống. Tuy nhiên, đã có báo cáo gần đây rằng các tế bào đang chu kỳ tách biệt từ các khu vực không có neurogenesis của vỏ não chuột trưởng thành có khả năng tạo ra các tế bào thần kinh trong ống nghiệm. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã phân tích tiềm năng dòng dõi của các tế bào đang chu kỳ từ vỏ não chuột trưởng thành. Để thực hiện việc mổ xẻ vỏ não của chuột trưởng thành, vốn nhỏ hơn nhiều so với của chuột trưởng thành, chúng tôi đã điều chỉnh quy trình mổ xẻ trước đây được phát triển cho vỏ não chuột. Kết quả là, các tế bào đang chu kỳ từ vỏ não chuột trưởng thành hình thành các tế bào thần kinh và oligodendrocyte, nhưng không phải là tế bào thần kinh đệm, trong khi khi sử dụng phương pháp mổ xẻ trước đây, các tế bào đang chu kỳ đã tạo ra các tế bào thần kinh, oligodendrocyte và tế bào thần kinh đệm. Sự khác biệt này có thể bắt nguồn từ việc lẫn lộn nhẹ của mô vỏ não chuột bị mổ xẻ trong quy trình trước đó được sử dụng cho mổ xẻ vỏ não chuột bởi các tế bào từ vùng dưới nội mạc xung quanh, nơi mà các tế bào gốc thần kinh trưởng thành điển hình tồn tại. Các kết quả được trình bày ở đây sẽ đóng góp vào sự hiểu biết của chúng tôi về bản chất của các tế bào đang chu kỳ trong vỏ não người trưởng thành, và cho nghiên cứu tế bào gốc trong tương lai sẽ cung cấp những khả năng mới cho liệu pháp thay thế tế bào được sử dụng trong điều trị các tình trạng thoái hóa thần kinh.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Bjorklund A. and Lindvall O. 2000. Cell replacement therapies for central nervous system disorders. Nature Neurosci. 3: 537-544. Bachoud-Levi A.C., Remy P., Jean-Paul N., Brugieres P., Lefaucheur J.P., Bourdet C., Baudic S., Gaura V., Maison P., Haddad B., Boisse M.F., Grandmougin T., Jeny R., Bartol-omeo P., Barba G.D., Degos J.D., Lisoboski F., Ergis A.M., Pailhous E., Cesaro P., Hantraye P. and Peschanski M. 2000. Motor and cognitive improvement in patients with Hun-tington 's disease after neural transplantation. Lancet 356: 1945-1946. Chiasson B.J., Tropepe V., Morshead C.M. and der Kooy D. 1999. Adult mammalian forebrain ependymal and sube-pendymal cells demonstrate proliferative potential,but only subependymal cells have neural stem cell characteristics. J. Neurosci. 19: 4462-4472. Dedeoglu A., Kubilus J.K., Jeitner T.M., Matson S.A., Bog-danov M., Kowall N.W., Matson W.R., Cooper A.J., Ratan R.R., Beal M.F., Hersch S.M. and Ferrante R.J. 2002. Therapeutic effects of cystamine in a murine model of Hun-tington 's disease. J.Neurosci. 22: 8942-8950. Gage F.H. 2000. Mammalian neural stem cells. Science 287: 1433-1438. Gensert J.M. and Goldman J.E. 2001. Heterogeneity of cycling glial progenitors in the adult mammalian cortex and white matter. J. Neurobiol. 48: 75-86. Kondo T. and Ra. M. 2000. Oligodendrocyte precursor cells reprogrammed to become multipotential CNS stem cells. Science 289: 1754-1757. Levison S.W., Young G.M. and Goldman J.E. 1999. Cycling cells in the adult rat neocortex preferentially generate oligo-dendroglia. J. Neurosci. Res. 57: 435-446. Lim D.A., Tramontin A.D., Trevejo J.M., Herrera D.G., Garcia-Verdugo J.M. and Alvarez-Buylla A. 2000. Noggin antagonizes BMP signaling to create a niche for adult neu-rogenesis. Neuron 28: 713-726. Nunes M.C., Roy N.S., Keyoung H.M., Goodman R.R., MckhannII G., Jiang L., Kang J., Nedergaard M. and Goldman S.A. 2003. Identification and isolation of multi-potential neural progenitor cells from the subcortical white matter of the adult human brain. Nat. Med. 9: 439-447. Palmer T.D., Takahashi J. and Gage F.H. 1997. The adult rat hippocampus contains primordial neuronal stem cells. Mol. Cell. Neurosci. 8: 389-404. Palmer T.D., Markakis E.A., Willhoite A.R., Safar F. and Gage F.H. 1999. Fibroblast growth factor-2 activates a latent neurogenic program in neural stem cells from diverse regions of the adult CNS. J. Neurosci.19: 8487-8497. Rakic P. 2002. Adult neurogenesis in mammals: an identity crisis. J. Neurosci. 22: 614-618. Seaberg R.M. and der Kooy D. 2002. Adult rodent neurogenic regions: the ventricular subependyma contains neural stem cells,but the dentate gyrus contains restricted progenitors. J. Neurosci. 22: 1784-1793. Shihabuddin L.S., Horner P.J., Ray J. and Gage F.H. 2000. Adult spinal cord stem cells generate neurons after trans-plantation in the adult dentate gyrus. J. Neurosci. 20: 65-81. Takahashi J., Palmer T.D. and Gage F.H. 1999. Retinoic acid and neurotrophins collaborate to regulate neurogenesis in adult-derived neural stem cell cultures. J. Neurobiol. 38: 65-81. Temple S. and Alvarez-Buylla A. 1999. Stem cells in the adult mammalian celtroa nervous system. Curr. Opin. Neurosci. 9: 135-141. Williams B.P., Read J. and Price J. 1991. The generation of neurons and oligodendrocytes from a common precursor cell. Neuron 7: 685-693. Weiss S., Dunne C., Hewson J., Wohl C., Wheatley M., Pet-erson A.C. and Reynolds B.A. 1996. Multipotent CNS stem cells are present in the adult mammalian spinal cord and ventricular neuroaxis. J. Neurosci. 16: 7599-7609. Yamada K., Hisatsune T., Uchino S., Nakamura T., Kudo Y. and Kaminogawa S. 1999. NMDA receptor mediated Ca2+ responses in neurons differentiated from p53 = immortalized Murine neural stem cells. Neurosci. Lett. 264: 165-167. Yu P. and Oberto G. 2000. Alzheimer 's disease: transgenic mouse models and drug assessment. Pharmacol. Res. 42: 107-114. 25