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使用2D和3D人类多能干细胞模型
阻遏元件1沉默转录因子（REST）是参与神经发育和神经保护作用的转录阻遏物。REST与REST CorePressor的Corest1，Corest2或Corest3（分别由RCOR1，RCOR2和RCOR3编码）形成复合物。新兴的证据表明，在不同发育阶段，Corest家族可以独立于各种神经和神经胶质细胞类型中的静止基因靶向独特的基因。然而，关于corest家族在人类神经发育中的表达和功能的知识有限。为了解决这一差距，我们采用了2D和3D人类多能干细胞（HPSC）模型来研究REST和RCOR基因表达水平。我们的研究表明，谷氨酸能皮质和GABA能腹前脑神经元以及成熟功能性NGN2诱导的神经元的RCOR3表达显着增加。此外，简化的星形胶质细胞转分化方案导致分化后RCOR2表达显着降低。在成熟神经元和大脑器官中以及后者中的RCOR2中的静止表达显着降低。 总而言之，我们的发现提供了对人神经元和神经胶质分化中RCOR基因的细胞类型特异性表达模式的首次见解。 具体而言，RCOR3表达在神经元中增加，而RCOR2水平降低了星形胶质细胞。 在HPSC神经元和神经胶质分化过程中，静止基因和RCOR基因的动态表达模式强调了静息和Corest蛋白在调节人类中这些细胞类型的发展中所扮演的不同作用。的静止表达显着降低。总而言之，我们的发现提供了对人神经元和神经胶质分化中RCOR基因的细胞类型特异性表达模式的首次见解。具体而言，RCOR3表达在神经元中增加，而RCOR2水平降低了星形胶质细胞。在HPSC神经元和神经胶质分化过程中，静止基因和RCOR基因的动态表达模式强调了静息和Corest蛋白在调节人类中这些细胞类型的发展中所扮演的不同作用。
RIPK1介导的途径和神经毒性反应 -
受体相互作用的丝氨酸/苏氨酸 - 蛋白激酶1（RIPK1）和神经毒性的反应性星形胶质细胞在神经退行性疾病的进展中的关键作用而获得了认识。RIPK1是坏死和炎症的关键调节剂，与星形胶质细胞相互作用，以加剧神经炎症和神经元损伤。神经毒性反应性星形胶质细胞通常由炎症性小胶质细胞诱导，导致突触功能障碍和神经元死亡，进一步提高疾病病理学。这篇评论强调了RIPK1介导的信号传导和反应性星形胶质细胞的产生的机制，强调了它们在神经退行性疾病中的相互作用，例如阿尔茨海默氏病，帕金森氏病和肌萎缩性侧面硬化症。了解这些途径为有针对性的治疗策略提供了新的机会来减轻神经退行性。
基于帕金森氏病的模型
帕金森氏病（PD）是一种神经退行性疾病，与尼格拉（SN）中脑多巴胺（DAN）神经元的进行性死亡有关。由于有人提出PD患者表现出总体促炎状态，并且由于星形胶质细胞是大脑炎症反应的关键介体，因此我们在这里试图解决星形胶质细胞介导的炎症信号传导是否可能导致PD神经病理学。为此，我们从代表具有PD和健康对照的患者的诱导多能干细胞（IPSC）中产生了星形胶质细胞。转录组分析与对照组相比，PD星形胶质细胞中鉴定出独特的炎症基因表达特征。尤其是，发现促炎细胞因子IL-6高度表达并被PD星形胶质细胞释放，并被发现在DAN中诱导毒性。从机械上讲，神经元细胞死亡是由人类PD神经元中表达的IL-6受体（IL-6R）介导的，导致STAT3的下游激活。通过添加FDA批准的抗IL-6R抗体Tocilizumab阻止了IL-6R的阻塞，阻止了PD神经元死亡。在PD的早期阶段，在患者的死后脑组织中检测到过表达IL-6R的SN神经元和表达IL-6的反应性星形胶质细胞。我们的发现突出了星形胶质细胞介导的炎症信号传导在PD中神经元丧失中的潜在作用，并为未来治疗剂的设计铺平了道路。
导航人星形细胞分化
星形胶质细胞在神经元网络开发中起关键作用。尽管星形胶质细胞在神经系统疾病的病理生理中的作用众所周知，但人类诱导的多能干细胞（HIPSC）衍生的星形胶质细胞在神经元网络中的利用仍然有限。在这里，我们提出了一种简化的一步方案，用于直接将HIPSC分化为功能星形胶质细胞，而无需异位基因表达或神经祖细胞的产生。我们发现直接在商业星形胶质细胞培养基中培养HIPSC足以在五周内将HIPSC区分为功能性星形胶质细胞。验证30个HIPSC线的变化量的验证表现出一致的星形胶质细胞分化，并且批处理变量最小。我们通过免疫荧光，流环仪，RNA测序，谷氨酸摄取测定法和钙信号记录来证实hipsc-胃细胞单栽培的星形胶质细胞身份和功能。优化协议启用了与NGN2 HIPSC衍生的神经元（无神经元）的hipsc-astrocytes共同培养，从而促进了神经元分化和突触形成。最后，我们使用了单细胞电生理学和多电极阵列来确认5周大的HIPSC-胃细胞和Ineuron共培养的稳健神经元网络的发展。该方案提供了一种快速有效的方法来建立全人类星形胶质细胞神经元共培养，从而促进了对疾病发病机理的细胞类型特异性贡献的研究。虽然在多个HIPSC系列中进行了验证，但我们积极鼓励研究人员测试并提供有关此协议的反馈，以增强其对未来迭代的验证。
星形胶质细胞NF-κB对健康和阿尔茨海默氏症的影响...
星形胶质细胞在健康的认知功能和阿尔茨海默氏病（AD）中发挥作用。转录因子核因子-κB（NF-κB）驱动星形胶质细胞的多样性，但这些机制尚未完全了解。通过将人类大脑和动物模型的研究结合在一起，并有选择地操纵星形胶质细胞中的NF-κB功能，我们加深了对星形胶质细胞NF-κB在脑健康和AD中的作用的理解。在体积和细胞特异性转录组数据的计算机分析中揭示了AD中NF-κB和星形胶质细胞的关联。共聚焦研究验证了胶质原纤维酸性蛋白（GFAP） + -ASTROCYTES在AD与非AD受试者中的较高水平的P50 NF-κB和磷酸化的P65 NF-κB。在健康的小鼠脑中，星形细胞NF-κB的慢性激活扰乱了蛋白质组学的环境，导致线粒体相关蛋白的损失和炎症相关蛋白的兴起。持续的NF-κB信号传导还导致了小胶质的反应性，促炎性介体的产生以及与神经元中与衰老相关的蛋白质p16 Ink4a的堆积。然而，在AD小鼠模型中，NF-κB抑制加速了β-淀粉样蛋白和TAU的积累。分子生物学研究表明，星形胶质细胞NF-κB激活驱动GFAP和炎症蛋白的增加以及Aquaporin-4，这是一种有助于缓解AD的糖型系统蛋白。我们的调查发现了NF-κB实现大脑中星形胶质细胞的神经保护作用和神经毒性反应的基本机制。
2025 年计划公告
星形胶质细胞是大脑中的关键细胞，负责为大脑毛细血管和血脑屏障提供支持，调节离子和营养物质流入大脑，并与小胶质细胞一起参与大脑的炎症反应。星形胶质细胞这个名字源于这些细胞的形态，因为它们的分支类似于星星。星形胶质细胞的形态和分支会因疾病而发生变化，因此，对分支细胞过程的数量、长度和复杂性、细胞直径和其他特征进行成像和评估可以揭示这些细胞在不同条件下暴露后的功能或功能障碍的信息。我们的实验室从整个大鼠脑中分离星形胶质细胞、小胶质细胞和其他神经血管细胞，以研究它们对缺氧缺血性损伤等刺激的反应。分离后，我们将培养的细胞暴露于损伤条件下，然后评估暴露于损伤如何影响细胞与纳米粒子的相互作用。这让我们初步了解了同样在我们实验室中配制的纳米治疗剂如何与患病环境中的靶细胞相互作用。图中是一组培养的星形胶质细胞（白色），与小胶质细胞（洋红色）共培养，并用共聚焦显微镜成像。
736064.pdf
额颞叶痴呆 (FTD) 是第二大最常见的早发性痴呆类型，高达 40% 的病例为家族性病例。患者体内发生突变的基因之一是 CHMP2B，它编码一种复合物中的蛋白质，该复合物对晚期内体成熟至关重要，而晚期内体成熟是通过内溶酶体系统回收膜蛋白的重要过程。在这里，我们利用基因组编辑生成了 CHMP2B 突变的人类胚胎干细胞系，目的是创建人类体外 FTD 疾病模型。到目前为止，大多数研究都集中在神经元改变上；然而，我们提出了一种新的共培养系统，其中神经元和星形胶质细胞由人类胚胎干细胞独立生成并在共培养中结合。通过这种方法，我们发现了 FTD 星形胶质细胞内溶酶体系统的改变、星形胶质细胞吸收和响应谷氨酸的能力更强、神经网络过度活跃以及过度同步。总体而言，我们的数据表明星形胶质细胞的改变先于神经元损伤，并可能触发神经元网络的变化，表明星形胶质细胞在疾病发展中的重要而特殊的作用。
大脑通讯
额颞叶痴呆 (FTD) 是第二大最常见的早发性痴呆类型，高达 40% 的病例为家族性病例。患者体内发生突变的基因之一是 CHMP2B，它编码一种复合物中的蛋白质，该复合物对晚期内体成熟至关重要，而晚期内体成熟是通过内溶酶体系统回收膜蛋白的重要过程。在这里，我们利用基因组编辑生成了 CHMP2B 突变的人类胚胎干细胞系，目的是创建人类体外 FTD 疾病模型。到目前为止，大多数研究都集中在神经元改变上；然而，我们提出了一种新的共培养系统，其中神经元和星形胶质细胞由人类胚胎干细胞独立生成并在共培养中结合。通过这种方法，我们发现了 FTD 星形胶质细胞内溶酶体系统的改变、星形胶质细胞吸收和响应谷氨酸的能力更强、神经网络过度活跃以及过度同步。总体而言，我们的数据表明星形胶质细胞的改变先于神经元损伤，并可能触发神经元网络的变化，表明星形胶质细胞在疾病发展中的重要而特殊的作用。
A1和A2反应性星形胶质细胞表达对脑积水分流失败的影响
摘要背景：阻塞神经假体设备的组织组成很大程度上由具有明显的星形胶质细胞成分的炎性细胞组成。在首次研究的研究中，我们介绍了脑积水分流器上存在的星形胶质表型。方法：使用分别分析C3和EMP1基因来量化促炎（A1）和抗炎（A2）反应性星形胶质细胞表型的QPCR和RNA杂交。此外，使用ELISA定量CSF细胞因子水平。在分流器上星形胶质细胞生长的体外模型中，使用不同的细胞因子将静息星体细胞的激活预测到A1和A2表型中。被阻塞和未刺激的分流是表征的。结果：结果表明，与非目标分流相比，分流层的A1和A2反应性星形胶质细胞的异质群体具有明显更高的A2星形胶质细胞比例。此外，在CSF之间发现了较高的csf，从阻塞的样品中发现了较高浓度的星形胶质细胞增殖的Pro-A2细胞因子IL-6。因此，在分流器中星形胶质细胞生长的体外模型中，使用中和抗体的细胞因子来防止激活静止的星形胶质细胞到A1和A2表型中，从而大大降低了A1和A2生长。结论：因此，针对与星形胶质细胞A1和A2激活有关的细胞因子是一种有希望的干预措施，旨在防止分流阻塞。关键字：神经假体装置故障，脑积水，胶质疤痕，A1和A2反应性星形胶质细胞型，靶向药物递送
社论：神经胶质在神经发育障碍中的作用
该研究主题重点介绍了我们对神经胶质在神经疾病中作用的理解的最新进展，特别关注神经发育障碍。这是神经科学中新兴的领域，因为长期以来认为神经胶质细胞在大脑中具有简单的支撑作用。研究主题由两篇研究文章和两次评论组成，突出了神经胶质细胞在不同的神经发育障碍中的作用。结节性硬化症复合物（TSC）是一种遗传疾病，其特征是TSC1或TSC2基因的功能丧失，导致雷帕霉素（MTOR）途径在分子水平上的机理靶标过度激活。mTOR失调导致皮质发育改变，导致形成称为块茎的局灶性病变，这些局灶性病变与包括癫痫在内的广泛的神经系统表现相关。对星形胶质细胞在这种疾病中的贡献有很少的了解。Luinenburg等人的研究。研究了与TSC患者衍生的诱导的多能干细胞不同的星形胶质细胞与疾病相关的表型，并在二维中培养。TSC星形胶质细胞表现出降低的成熟度，无法通过谷氨酸转运蛋白和受体的表达降低，谷氨酰胺连接酶和衔接蛋白以及吞噬活性的降低，无法清除过量的细胞外谷氨酸。这项研究进一步了解了我们对TSC中星形胶质细胞缺陷的理解，并为TSC治疗提供了新的潜在途径，该途径的重点是星形胶质细胞。这是智力残疾和自闭症的主要原因之一。Talvio和Castrén的综述着重于脆弱X综合征（FXS）的星形胶质细胞功能障碍，这是由于缺乏脆弱的X智力低下蛋白（FMRP）引起的神经发育障碍。与Luinenburg等类似。研究，该评论指出了FXS中星形胶质成熟的动力学改变。它为参与FXS发病机理的其他细胞自主星形胶质细胞表型提供了证据，例如改变，钙信号传导，脂质稳态和炎症活性。此外，FXS星形胶质细胞有效的突触功能，可能参与FXS中神经元发育异常。自闭症谱系障碍（ASD）是一种复杂的神经发育障碍，越来越多的证据表明，神经胶质细胞功能障碍可能有助于其病理生理学。此外，能量代谢对于正常的脑发育至关重要，代谢改变会导致不同的神经发育障碍。Cantando等人的评论。描述了发育中产后脑的星形胶质细胞和小胶质细胞的代谢