脑外科样本的原代培养用于研究神经系统

神经系统

在人类大脑中,有一个由大量细胞直接或间接地相互关联组成的复杂系统。疾病和药物对每一种细胞都有不同的靶向作用。据世界卫生组织称,许多疾病以中枢神经系统为靶点,如帕金森病、阿尔茨海默病、痴呆症、脑瘤、中风、偏头痛等等。据估计,全世界有4750万人患有痴呆症,每年有770万新病例!每年有600万人中风!根据GBD 2015年神经疾病合作小组的数据,2015年神经疾病在导致残疾调整生命年(DALYs)方面排名第一。虽然中风死亡率有所下降,但在过去25年里,神经系统疾病的负担有所增加。

鉴于这些令人沮丧的统计数据,需要在实验室进行研究,以了解神经系统疾病和药物的作用。细胞类型和影响的可变性可以用单细胞研究来研究。这种在转录组学水平上的研究是在啮齿动物身上进行的,必威体育娱乐平台癌细胞系还有死后样本。然而,考虑到啮齿动物的物种差异、癌细胞的转化和死后样本的活力细胞,这些来源不能解释形态和功能的长期研究。必威体育娱乐平台虽然已经有研究使用诱导多能干细胞(iPSC)衍生的神经元,但转录因子的影响成为一个问题。

因此,需要一个模型系统来检查药物对大脑不同细胞的作用和影响。其中一种选择是成年人大脑的培养,它可以呈现神经系统的图像。这可以解决在动物研究中使用其他物种或诱导干细胞的分化效应的问题。

由Spaethling领导的团队于2017年在betway必威官方网站细胞的报道报告健康成人脑细胞的培养。从接受手术的患者身上提取脑组织,收集在脑脊液中,并在10分钟内送到实验室。用木瓜蛋白酶消化组织,然后将样品离心,用移液管轻轻分离。活细胞在含青霉素/链霉素的neurobasedb培养基中镀上12毫米赖氨酸盖片。

细胞可培养84天在体外通过深度测序分析得到单个RNA图谱。据报道,这是第一次在这么长的时间内培养成人和健康的脑细胞。在啮齿动物大脑培养中所见的磨损在这里没有报道。RNA标记的表达和形态符合预期。

许多初级微RNA (pri-miRNA),长非编码RNA (lncRNA)和转录因子被鉴定为每种细胞类型的特异性。用单细胞分辨率测量重要基因的范围和方差。统计学和生物信息学的应用使细胞及其类型的识别成为可能。通过mRNA谱图预测神经元亚类。此外,针对患者疾病的miRNAs和转录因子可以被鉴定出来。

有趣的是,由于长期服用药物,基因谱的变化可以在文化中检测到,这为使用这种文化来评估药物的效果、安全性和备受追捧的个性化医疗领域提供了可能性。的小学文化可以建立与样品年龄无关,并可以使用方便。因此,可以在单细胞水平上测试细胞,以确定对组成大脑的多个细胞的影响。

引用:

https://www.who.int/features/qa/55/en/

GBD 2015神经疾病协作小组(2017):1990-2015年全球、区域和国家神经疾病负担:2015年全球疾病负担研究的系统分析。全球卫生指标16 (11): p877-897。

Spaethling等人,原代细胞培养活的神经外科切除的老年成人脑细胞和单细胞转录组,细胞的报道, 2017;18日,791 - 803。

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