Группа ученых из Китая обнаружила новый подтип нервных стволовых клеток, который играет ключевую роль в регенерации мозга у аксолотля, животного, способного отращивать утраченные части тела. Исследователи заявили, что их изучение земноводных потенциально может улучшить регенеративные способности мозга людей и других млекопитающих в будущем. Аксолотль — водная саламандра, способная регенерировать клетки головного мозга, сердца, конечностей, спинного мозга, хвоста, кожи, челюсти и мышц, а также роговицы, сетчатки и хрусталика глаз. Исследователи из китайской геномной компании BGI, Уханьского университета, Народной больницы провинции Гуандун и Китайской академии наук заявили, что аксолотли могут восстанавливать утраченные типы клеток коры головного мозга после травмы. Аксолотли могут служить моделью для изучения регенерации мозга, что, возможно, приведет к открытиям, которые могут оказаться ценными для понимания внутренних ограничений регенерации мозга у млекопитающих и, в конечном счете, для разработки регенеративной медицины для центральной нервной системы — говорится в статье, опубликованной в рецензируемом журнале Science. В ходе эксперимента ученые удалили кусок мозговой ткани из анестезированных молодых аксолотлей, чтобы вызвать повреждение головного мозга. Затем они наблюдали за процессом восстановления с помощью технологии BGI Stereo-seq, которая реконструирует архитектуру мозга аксолотля с разрешением одной клетки. Ли Ханбо, старший научный сотрудник BGI Group и соответствующий автор исследования, сказал по телефону, что наиболее важным открытием стал новый подтип нервных стволовых клеток, называемый реактивной эпендимоглиальной клеткой. Он был трансформирован из покоящихся эпендимоглиальных клеток [спящих нервных стволовых клеток] и стимулирован реакцией на рану. Он очень быстро размножался после разреза в мозгу аксолотлей и отвечал за заживление ран и реконструкцию нейронной сети — сказал Ли. Они обнаружили новый подтип нервных стволовых клеток в поврежденной области через 15 дней. Через 20-30 дней было зафиксировано, что новая ткань регенерировала, но со значительно другим составом клеток по сравнению с неповрежденным участком. Затем, через 60 дней после травмы, типы клеток и распределение в месте раны вернулись к состоянию неповрежденной ткани. Регенерация мозга — непрерывный процесс. Мы наблюдали отрастание ткани примерно через 20-30 дней, но нейроны в ткани не были полностью функциональными — это может занять еще 30 дней, в зависимости от размера тела аксолотлей — сказал Ли. Он сказал, что когда вновь сгенерированные нейроны были еще незрелыми, функция мозга могла не полностью восстановиться, а это означало, что животное могло реагировать медленнее и двигаться меньше, чем обычно. В телефонном интервью первый автор и старший научный сотрудник BGI-Research Вэй Сяоюй сказал, что конечной целью исследования было локальное введение стволовых клеток в поврежденную ткань мозга человека, чтобы перезапустить любые гены регенерации для восстановления. Геном аксолотлей в 10 раз больше, чем у людей, но их кодирующие гены очень похожи на человеческие. У людей могут быть гены, связанные с регенерацией, но когда мы ранены, мы не можем активировать гены для регенерации травмированных проблем. На следующем этапе нашего исследования регенерации мы изучим модель регенерации мозга и найдем ключевые регуляторные элементы в геноме аксолотля, особенно факторы транскрипции [белки, которые связываются с определенной последовательностью ДНК и контролируют скорость транскрипции]. «После выявления ключевых факторов транскрипции у аксолотлей мы проведем эксперименты на мышах, чтобы изучить, могут ли эти факторы вызывать у них образование тканей — сказала она. Ли сказал, что экспериментальные испытания регенерации органов на мышах могут значительно продвинуться в ближайшие несколько лет, но техническая подготовка и оценка безопасности для любых потенциальных клинических применений на людях потребуют больше времени. Нам нужно быть очень осторожными. Пока не ясно, как это будет сделано. Одна из возможностей — культивировать органы или ткани in vitro и трансплантировать их в организм человека, чтобы они зажили и восстановили свои функции после первоначальной утраты — сказал он.

Наука

Асколоть позволит ученым добиться регенерации мозга у людей

Автор: Загудалина Диана

14:27 09-09-2022

Установите приложение "ЦСН"

Изучение уникального вида земноводных делает ученых на шаг ближе к регенерации после травмы, что имеет ключевое значение для здоровья человеческого мозга.

Группа ученых из Китая обнаружила новый подтип нервных стволовых клеток, который играет ключевую роль в регенерации мозга у аксолотля, животного, способного отращивать утраченные части тела. Исследователи заявили, что их изучение земноводных потенциально может улучшить регенеративные способности мозга людей и других млекопитающих в будущем.

Аксолотль — водная саламандра, способная регенерировать клетки головного мозга, сердца, конечностей, спинного мозга, хвоста, кожи, челюсти и мышц, а также роговицы, сетчатки и хрусталика глаз. Исследователи из китайской геномной компании BGI, Уханьского университета, Народной больницы провинции Гуандун и Китайской академии наук заявили, что аксолотли могут восстанавливать утраченные типы клеток коры головного мозга после травмы.

Аксолотли могут служить моделью для изучения регенерации мозга, что, возможно, приведет к открытиям, которые могут оказаться ценными для понимания внутренних ограничений регенерации мозга у млекопитающих и, в конечном счете, для разработки регенеративной медицины для центральной нервной системы
— говорится в статье, опубликованной в рецензируемом журнале Science.

В ходе эксперимента ученые удалили кусок мозговой ткани из анестезированных молодых аксолотлей, чтобы вызвать повреждение головного мозга. Затем они наблюдали за процессом восстановления с помощью технологии BGI Stereo-seq, которая реконструирует архитектуру мозга аксолотля с разрешением одной клетки. Ли Ханбо, старший научный сотрудник BGI Group и соответствующий автор исследования, сказал по телефону, что наиболее важным открытием стал новый подтип нервных стволовых клеток, называемый реактивной эпендимоглиальной клеткой.

Он был трансформирован из покоящихся эпендимоглиальных клеток [спящих нервных стволовых клеток] и стимулирован реакцией на рану. Он очень быстро размножался после разреза в мозгу аксолотлей и отвечал за заживление ран и реконструкцию нейронной сети
— сказал Ли.

Они обнаружили новый подтип нервных стволовых клеток в поврежденной области через 15 дней. Через 20-30 дней было зафиксировано, что новая ткань регенерировала, но со значительно другим составом клеток по сравнению с неповрежденным участком. Затем, через 60 дней после травмы, типы клеток и распределение в месте раны вернулись к состоянию неповрежденной ткани.

Регенерация мозга — непрерывный процесс. Мы наблюдали отрастание ткани примерно через 20-30 дней, но нейроны в ткани не были полностью функциональными — это может занять еще 30 дней, в зависимости от размера тела аксолотлей
— сказал Ли.

Он сказал, что когда вновь сгенерированные нейроны были еще незрелыми, функция мозга могла не полностью восстановиться, а это означало, что животное могло реагировать медленнее и двигаться меньше, чем обычно. В телефонном интервью первый автор и старший научный сотрудник BGI-Research Вэй Сяоюй сказал, что конечной целью исследования было локальное введение стволовых клеток в поврежденную ткань мозга человека, чтобы перезапустить любые гены регенерации для восстановления.

Геном аксолотлей в 10 раз больше, чем у людей, но их кодирующие гены очень похожи на человеческие. У людей могут быть гены, связанные с регенерацией, но когда мы ранены, мы не можем активировать гены для регенерации травмированных проблем. На следующем этапе нашего исследования регенерации мы изучим модель регенерации мозга и найдем ключевые регуляторные элементы в геноме аксолотля, особенно факторы транскрипции [белки, которые связываются с определенной последовательностью ДНК и контролируют скорость транскрипции]. «После выявления ключевых факторов транскрипции у аксолотлей мы проведем эксперименты на мышах, чтобы изучить, могут ли эти факторы вызывать у них образование тканей
— сказала она.

Ли сказал, что экспериментальные испытания регенерации органов на мышах могут значительно продвинуться в ближайшие несколько лет, но техническая подготовка и оценка безопасности для любых потенциальных клинических применений на людях потребуют больше времени.

Нам нужно быть очень осторожными. Пока не ясно, как это будет сделано. Одна из возможностей — культивировать органы или ткани in vitro и трансплантировать их в организм человека, чтобы они зажили и восстановили свои функции после первоначальной утраты
— сказал он.