DOI 10.1186/s13287-024-04110-7
Человеческие нейронные стволовые клетки, непосредственно запрограммированные из периферической крови, показывают функциональную интеграцию в мозг взрослых мышей.
Аннотация
Трансплантация индуцированных плюрипотентных нейронных клеток представляет собой многообещающую стратегию лечения нейродегенеративных заболеваний. Однако перепрограммирование соматических клеток и их последующая нейронная дифференциация являются сложными и трудоемкими, что затрудняет применение аутологий. В последнее время в качестве потенциальной альтернативы возникла прямая трансформация клеток крови в индуцированные нейронные стволовые клетки (ИНКЦ) на основе коэффициента транскрипции. Однако мало что известно о функциональности нейронов, созданных INSC, при трансплантации vivo. Здесь мы пересадили человеческие ИНКЦ, полученные из периферийной крови взрослого путем временного перевыражения факторов транскрипции SOX2 и CMYC, в гиппокамп или стриату взрослого нелезионированного иммунодефицита Rag2tm1FwaIl2rgtm1Wjl мыши обоих полов. Приращенные клетки привели к стабильной трансплантации, состоящей из зрелых нейронов, демонстрирующих значительный рост нейрита и дендритической формации позвоночника. Функциональный анализ острых ломтиков с использованием зажимных записей показал, что уже через 12 недель созревания в vivo большинство клеток, полученных в результате iNSC, обладают уникальными свойствами, исключительными для нейронов, и демонстрируют ток ионового канала, зависящий от напряжения, а также потенциальные действия. Кроме того, формирование спонтанных ингибиционных и вымогательных постнаптических течений наряду с данными ретроградного моносинптического отслеживания на основе вируса Рабиес решительно поддерживает структурную и функциональную интеграцию трансплантированных нейронов. В совокупности наши данные свидетельствуют о том, что ИНКЦ, непосредственно получаемые из периферийных кровеносных клеток, обладают присущей им способностью достичь полного функционального созревания в vivo, что квалифицирует их в качестве альтернативного потенциального донорского источника для реституционного применения и заслуживает дальнейшего изучения.
Название и аннотация на языке оригинала
Human neural stem cells directly programmed from peripheral blood show functional integration into the adult mouse brain.
Transplantation of induced pluripotent stem cell-derived neural cells represents a promising strategy for treating neurodegenerative diseases. However, reprogramming of somatic cells and their subsequent neural differentiation is complex and time-consuming, thereby impeding autologous applications. Recently, direct transcription factor-based conversion of blood cells into induced neural stem cells (iNSCs) has emerged as a potential alternative. However, little is known about the functionality of iNSC-derived neurons upon in vivo transplantation. Here, we grafted human iNSCs derived from adult peripheral blood by temporary overexpression of the transcription factors SOX2 and cMYC into the hippocampus or striatum of adult unlesioned immunodeficient Rag2tm1FwaIl2rgtm1Wjl mice of both sexes. Engrafted cells gave rise to stable transplants composed of mature neurons displaying extensive neurite outgrowth and dendritic spine formation. Functional analyses of acute slices using patch clamp recordings revealed that already after 12 weeks of in vivo maturation, most of iNSC-derived cells possess unique properties exclusive to neurons and exhibit voltage-dependent ion channel currents as well as action potential firing. Moreover, the formation of spontaneous inhibitory and excitatory postsynaptic currents, along with Rabies virus-based retrograde monosynaptic tracing data, strongly supports the structural and functional integration of graft-derived neurons. Taken together, our data demonstrate that iNSCs directly derived from peripheral blood cells have the inherent capacity to achieve full functional maturation in vivo, qualifying them as an alternative potential donor source for restorative applications and deserving further investigation.
Предметные рубрики MeSH
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.