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Linaje de trazado para demostrar la conversión directa de la astrocyte-a-neurona en cerebro del ratón

La regeneración de las nuevas neuronas funcionales para reparar el cerebro humano herido es un problema sin resolver a largo plazo hacia arriba hasta hoy. La falta de neuroregeneration es una de las razones principales por las que tan muchos desordenes del cerebro tales como recorrido y enfermedad de Alzheimer no tienen una vulcanización todavía. Un equipo de investigación llevado por profesor Gong Chen en la universidad de Jinan (Guangzhou, China) publicó un trabajo el 9 de octubre en la investigación de los nervios de la regeneración, ofreciendo datos inequívocos que los astrocytes internos del cerebro están convertidos directamente en las neuronas a través del trazado del linaje estudia. Usando astrocytes internos del cerebro, un tipo de células que soportan a las neuronas, convertir directamente en las nuevas neuronas es una tecnología innovadora de la reparación del cerebro que puede beneficiar a millones de pacientes por todo el mundo.

El cerebro humano tiene dos tipos importantes de células, de neuronas y de células glial. Las neuronas no pueden dividir y por lo tanto no tienen capacidad de la uno mismo-regeneración, pero las células glial pueden dividir y uno mismo-regenerado. Las personas de profesor Chen han demostrado previamente con una serie de trabajos que las células glial internas cerebral se pueden convertir directamente en las neuronas con terapia génica de NeuroD1-based. Muchos otros laboratorios también han confirmado tal conversión directa de la glia-a-neurona en el cerebro, la médula espinal, y la retina. Sin embargo, algunas personas, tanto en el interior como en el exterior el campo regenerador del remedio, tienen cierta ventaja de la duda en la conversión directa de la glia-a-neurona y exigen aún así más pruebas para soportar tales descubrimientos innovadores.

En este estudio, las personas de Chen emplean los ratones transgénicos del reportero que pueden trazar fielmente linaje astrocytic para demostrar inequívoco que los astrocytes se pueden convertir directamente en las neuronas en cerebro adulto del ratón.

Cruzamos los ratones Aldh1l1-CreERT2 con los ratones Ai14 y el tamoxifen administrado a inducir Cre-medió la recombinación de modo que muchos astrocytes linaje-sean trazados permanente por tdTomato fluorescente rojo de la proteína.”

El Dr. Zongqin Xiang, primer autor y becario postdoctoral

“Entonces, inyectamos AAV que expresaba el factor de los nervios NeuroD1 de la transcripción bajo el promotor astrocytic GFAP en la corteza del ratón, y la expresión sin obstrucción descubierta de NeuroD1 en los astrocytes tdTomato-etiqueta en la infección viral del poste de 7 días”, adicional por el co-primer autor y Sr. Liang Xu del estudiante del doctorado. “Lo más emocionantemente posible, en 135 la infección del poste NeuroD1 de los días (experimentos demorados por COVID-19), observamos que muchos NeuroD1-expressing tdTomato-etiqueta astrocytes ahora habían sido convertidos en las neuronas NeuN-positivas con morfología neuronal típica. Este experimento proporciona pruebas inequívocas en in vivo la conversión de la astrocyte-a-neurona”, concluida por profesor Gong Chen.

Además de sistema viral de AAV, las personas de Chen emplearon otro sistema viral, el sistema retroviral, para demostrar más lejos tal proceso de conversión directo de la glia-a-neurona. “Mientras que AAV tiene la ventaja de la inmunogeneticidad inferior y relativamente seguro como vector de la terapia génica para el tratamiento de desordenes neurológicos, su capacidad para infectar las neuronas y las células glial puede causar la confusión si no utilizan la dosificación y al promotor de AAV correctamente,” dijo a profesor Wenliang Lei, autor co-correspondiente del trabajo. “Por lo tanto empleamos vectores retroviral para expresar NeuroD1 exclusivamente en la división de las células glial, y podíamos confirmar más lejos que las neuronas nuevamente generadas fueron convertidas directamente de dividir las células glial”, profesor adicional Lei.

Con dos líneas de datos inequívocos a disposición, las personas de Chen continuaron dirigir algunas confusiones en el campo causado por alguno los experimentos y dosificación incorrectamente diseñados del alto de AAV usado por algunos laboratorios. “Un trabajo reciente desafió el campo in vivo de la conversión de la glia-a-neurona basada en un equipo de experimentos usando la alta dosis de AAV que produjo los artefactos en la corteza del ratón,” dijo a profesor Wen Li, otro autor co-correspondiente del trabajo. “Demostramos en este trabajo que cuando una dosificación apropiada de AAV fue utilizada, los artefactos del supuesto fuga se pueden disminuir si no evitaron totalmente”, profesor adicional Li.

“Para los recién llegado que entran en esta excitación in vivo del campo de la conversión de la glia-a-neurona, recomendamos altamente a todos los investigadores que usan diversos sistemas virales en diversa dosificación, y realizándose in vitro y in vivo estudiamos para probar o refutar cualquier hipótesis,” profesor Chen ofreció comentarios profundos como líder de este nuevo campo emergente. “Con la adición de estas pruebas incuestionables del trazado del linaje estudia, nosotros creen que esta excitación in vivo de tecnología de la conversión de la glia-a-neurona ofrecerá una oportunidad sin precedente de reparar el cerebro dañado con las células glial internas”, profesor Chen concluido con confianza constante.

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.