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Stirpe di rintracciamento per dimostrare conversione diretta del astrocyte--neurone nel cervello del mouse

La rigenerazione di nuovi neuroni funzionali per riparare il cervello umano danneggiato è un problema non risolto a lungo termine su fino ad oggi. La mancanza di neuroregeneration è una delle ragioni principali perché tanti disordini del cervello quali il colpo ed il morbo di Alzheimer non hanno una maturazione ancora. Un gruppo di ricerca piombo da prof. Gong Chen all'università di Jinan (Canton, Cina) ha pubblicato un'opera il 9 ottobre nella ricerca neurale di rigenerazione, fornente i dati inequivocabili che i astrocytes interni del cervello direttamente sono convertiti in neuroni attraverso il tracciato di stirpe studia. Facendo uso dei astrocytes interni del cervello, un tipo di celle supportanti ai neuroni, direttamente convertire in nuovi neuroni è una tecnologia innovatrice della riparazione del cervello che può avvantaggiare milioni di pazienti universalmente.

Il cervello umano ha due tipi importanti di celle, di neuroni e di celle glial. I neuroni non possono dividersi e quindi non hanno capacità di auto-rigenerazione, ma le celle glial possono dividersi e auto-organismo rigenerato. Il gruppo di prof. Chen precedentemente ha dimostrato con una serie di impianti che le celle glial interne del cervello possono direttamente essere convertite in neuroni con terapia genica di NeuroD1-based. Molti altri laboratori egualmente hanno confermato tale conversione diretta del glia--neurone nel cervello, nel midollo spinale e nella retina. Tuttavia, qualche gente, sia all'interno che all'esterno il campo a ricupero della medicina, ancora ha certo beneficio del dubbio sulla conversione diretta del glia--neurone e richiede più prova per supportare tali scoperte dirottura.

In questo studio, il gruppo di Chen impiega i mouse transgenici del reporter che possono rintracciare fedelmente lo stirpe astrocytic senza ambiguità per dimostrare che i astrocytes possono essere convertiti direttamente in neuroni nel cervello adulto del mouse.

Abbiamo attraversato i mouse Aldh1l1-CreERT2 con i mouse Ai14 ed il tamoxifene amministrato da indurre Cre-ha mediato la ricombinazione in modo che molti astrocytes stirpe-fossero rintracciati permanentemente dal tdTomato fluorescente rosso della proteina.„

Dott. Zongqin Xiang, primo autore e collega postdottorale

“Poi, abbiamo iniettato AAV che esprimono il fattore di trascrizione neurale NeuroD1 sotto il promotore astrocytic GFAP nella corteccia del mouse e la chiara espressione individuata di NeuroD1 nei astrocytes tdTomato-contrassegnati all'infezione virale del paletto dai 7 giorni„, aggiunta dal co-primo autore e da un sig. Liang Xu dello studente di PhD. “Il più emozionantemente, 135 all'infezione del paletto NeuroD1 dei giorni (esperimenti in ritardo da COVID-19), abbiamo osservato che molti NeuroD1-expressing tdTomato-hanno contrassegnato i astrocytes ora erano stati convertiti in neuroni NeuN-positivi con la morfologia di un neurone tipica. Questo esperimento fornisce la prova inequivocabile in vivo sulla conversione del astrocyte--neurone„, conclusiva da prof. Gong Chen.

Oltre al sistema virale di AAV, il gruppo di Chen ha impiegato un altro sistema virale, il sistema retroviral, più ulteriormente per dimostrare tale processo di conversione diretto del glia--neurone. “Mentre AAV presenta il vantaggio dell'immunizzazione bassa e relativamente sicuro come vettore di terapia genica per il trattamento dei disordini neurologici, la sua capacità per infettare sia i neuroni che le celle glial può causare la confusione se il dosaggio ed il promotore di AAV non sono usati correttamente,„ ha detto prof. Wenliang Lei, un autore co-corrispondente del lavoro. “Quindi abbiamo impiegato i vettori retroviral per esprimere NeuroD1 esclusivamente nella divisione delle celle glial e potevamo più ulteriormente confermare che i neuroni recentemente generati direttamente sono stati convertiti dalla divisione delle celle glial„, prof. aggiunto Lei.

Con due righe di dati inequivocabili a disposizione, il gruppo di Chen ha continuato ad indirizzare alcune confusioni nel campo causato da alcuno esperimenti e dosaggio impropriamente progettati di livello di AAV usato da alcuni laboratori. “Un lavoro recente ha sfidato il campo in vivo della conversione del glia--neurone basata su una serie di esperimenti facendo uso della dose elevata di AAV che ha prodotto i artefatti nella corteccia del mouse,„ ha detto prof. Wen Li, un altro autore co-corrispondente del lavoro. “Abbiamo dimostrato in questo lavoro che quando un dosaggio appropriato di AAV è stato usato, i artefatti di cosiddetta dispersione possono essere minimizzati se non completamente hanno evitato„, prof. aggiunto Li.

“Per i nuovi venuti che prendparteono a questo eccitare in vivo il campo di conversione del glia--neurone, altamente raccomandiamo tutti i ricercatori che usando i sistemi virali differenti al dosaggio differente ed eseguendo sia in vitro che in vivo studiamo per provare o confutare tutta l'ipotesi,„ osservazioni perspicaci fornite Chen di prof. come guida di questo nuovo campo emergente. “Con l'aggiunta di questa prova incontestabile dal tracciato di stirpe studia, noi credono che questo eccitare in vivo la tecnologia di conversione del glia--neurone fornisca un'opportunità senza precedenti di riparare il cervello nocivo con le celle glial interne„, prof. Chen conclusivo con fiducia costante.

Source:
Journal reference:

Xiang, Z., et al. (2020) Lineage tracing of direct astrocyte-to-neuron conversion in the mouse cortex. Neural Regeneration Research. doi.org/10.4103/1673-5374.295925.