プロテインキナーゼCの活性化が培養オリゴデンドログリア前駆細胞の増殖と分化の鉛誘導阻害が必要です

Brain Research. Mar, 2002  |  Pubmed ID: 11852034

鉛（Pb）は、主要な公衆衛生上の懸念の一般的な神経毒性である。これまでの研究では、培養されたオリゴデンドロサイト前駆細胞（OPCの）鉛の毒性に対して非常に脆弱であることを明らかにした。本研究は、in vitroでOPCの生存、増殖および分化に及ぼすPbの影響を調べます。用量 - 反応の研究では、>または= L5-10マイクロモルPbは24時間以内にOPCのに対して細胞毒性であることを示した。しかし、鉛の1マイクロモルは、細胞の生存に影響を与えることなく、OPCの増殖および分化を抑制することが判明した。 Pbは著しくOPCの増殖能力が低下し、後期前駆段階でOPCの細胞固有の系統の進行を阻害した。 PKC活性化剤ホルボール-12,13 - didecanoateの効果は鉛によって増強されました。増殖と分化の鉛誘導の減少がbisindolylmaleimideとプロテインキナーゼC（PKC）Iの阻害によって廃止されたさらに、OPCの鉛暴露は、総細胞PKC酵素活性の増加はなく、細胞質から膜へのPKCのトランスロケーションを引き起こした。これらの結果は、PbがPKC活性化を必要とする機構を介してin vitroにおけるオリゴデンドロサイト系譜細胞の増殖と分化を阻害することを示しています。

発達神経毒性の乏突起膠細胞

Neurotoxicology. Mar, 2003  |  Pubmed ID: 12606289

開発神​​経系は、長い毒物の様々な主なターゲットとして認識されています。現在までに、脳に神経剤の影響を理解する上で最も努力は、主にニューロンにと携帯電話のターゲットとして低い程度のアストログリアに焦点を当てている。乏突起膠細胞の役割は、発達神経毒性の中枢神経系（CNS）におけるミエリン形成細胞は、近年では強調されてきた。オリゴデンドロサイトはミエリン分裂細胞に徐々に成熟して遊走、分裂前駆細胞に由来する。分化の過程で、オリゴデンドログリア系細胞は、さまざまな増殖能力と渡り鳥の能力だけでなく、ユニークな発達マーカーのシーケンシャル式で形態の劇的な変化によって特徴付けられる表現型の異なる段階での一連を通過します。近年では、オリゴデンドロサイト系譜の細胞はニューロンの生存と発展だけでなく、神経伝達とシナプス機能への参加を含めて形成と維持をミエリンに関連するもの以外の重要な機能を持っていることが理解になっています。かなりの知識がオリゴデンドロ生存、遊走、増殖、分化と同様に、オリゴデンドログリアの開発とミエリン形成に関与する細胞および分子の事象の制御に蓄積してきました。最近、研究は神経プロセスにおけるオリゴデンドロサイト系譜細胞の役割に対処するために開始されている。この資料では、神経毒性研究のためのモデル系として、オリゴデンドロサイトの発達系統の特徴に着目し、発達神経毒性のオリゴデンドロサイト系譜細胞の役割を探求し、オリゴデンドログリア生物学の最近の進展を調べます。環境中の鉛の神経毒性の乏突起膠細胞の潜在的な役割は、この論文を例示するために提示されています。

カルシウム透過性AMPA /カイニン酸受容体は、オリゴデンドロサイト前駆体の酸素 - グルコース欠乏によって毒性および前処理を仲介する

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. May, 2003  |  Pubmed ID: 12743362

著名なオリゴデンドログリアの損傷および損失の大脳白質病変における未熟児の結果の低酸素性虚血性脳損傷、障害は脳室周囲白質軟化症（PVL）と呼ばれる。我々は以前、グルタミン酸受容体が開発齧歯類の脳におけるPVLのモデルではオリゴデンドログリア前駆細胞（OPCの）に低酸素性虚血性損傷を媒介することが示されている。我々は脳虚血をシミュレートするために酸素 - グルコース欠乏（OGD）によって誘発される細胞毒性のメカニズムを調べるために、プライマリOPC培養を使用していました。 OPCは成熟オリゴデンドロサイトよりOGDによって誘発される毒性に対してより感受性であった、とOPC毒性は非選択性によって減衰した[2,3 - ジヒドロキシ-6 - ニトロ-7 - sulfamoylbenzo [F]キノキサリン（NBQX）、6 - シアノ-7 - nitroquinoxaline- 2,3 - ジオン]、α-アミノ-3 - ヒドロキシ-5 - メチル-4 - isoxazolepropionic酸（AMPA）好む（GYKI 52466）、（γ-D-glutamylaminomethanesulfonic酸）カイニン酸好む、またはのCa2 +透過性AMPA /カイニン酸受容体拮抗薬（撮ってくれクモ毒素、JSTx）はOGD中または後に投与した。さらに、NBQXまたはJSTxは、OGDによって誘発されるCa2 +の流入を遮断した。白質の開発に再発低酸素性虚血性傷害に関連し、我々はコンディショニング致死OGDの影響を調べた。致死OGDにOPCの前の露出が増加したCa2 +の流入に関連付けられた後続の興奮またはOGDによって誘発される損傷に強化された脆弱性をもたらした。致死OGD中または後のいずれかにNBQXまたはJSTxとAMPA /カイニン酸受容体の遮断は、プライミング効果を防いだ。さらに、受容体のCa2 +の透過性を増加させ、細胞表面上のAMPA受容体サブユニットGluR2のダウンレギュレーションをもたらしたコンディショニングOGD。全体として、これらのデータは、Ca2 +透過性AMPA /カイニン酸受容体の異常に強化されたアクティベーションなどPVLとして大脳白質の開発の障害におけるOPCの急性繰り返し低酸素性虚血性傷害の主要なメカニズムであることが示唆された。

脳室周囲白質軟化症におけるグルタミン酸受容体を介したオリゴデンドロ毒性：トピラマートのための保護的役割

The Journal of Neuroscience : the Official Journal of the Society for Neuroscience. May, 2004  |  Pubmed ID: 15128855

脳室周囲白質軟化症は未熟児で最も一般的に見られる低酸素性虚血性大脳白質損傷の形式であり、脳性麻痺の主要な前身である。グルタミン酸受容体を介した興奮は、大脳白質を開発するための低酸素性虚血性損傷の支配的なメカニズムです。我々は以前に脳室周囲白質軟化症の齧歯類モデルにおけるAMPA-カイニン酸型グルタミン酸受容体遮断の保護効果を実証した。本研究では低酸素性虚血性白質損傷のグルタミン酸受容体遮断の治療の可能性を探ります。我々は、AMPA受容体は脳室周囲白質軟化症のリスクが最も高いの期間、23から32週の妊娠で胎児の白質を移入する人間のオリゴデンドロサイトの開発に発現していることを示している。我々は臨床的に使用できる抗けいれん薬トピラマートは、in vivoでのポスト侮辱投与した場合、選択的な低酸素性虚血性白質傷害に対​​する保護であり、その後の神経運動の赤字を減少させることを示している。我々はさらにトピラマートは、AMPA-カイニン酸受容体を介した細胞死とAMPA-カイニン酸受容体拮抗剤6 - ニトロ-7-sulfamoylbenzo-（F）キノキサリンに似て開発オリゴデンドロサイトにおけるカルシウム流入と同様に、カイニン酸誘発電流を減衰させることを実証2,3 - ジオン（NBQX）。特に、NBQXとトピラマートの保護の用量は、通常の成熟およびインビボまたはインビトロのいずれかオリゴデンドロサイトの増殖には影響しません。一緒に、これらの結果は、AMPA-カイニン酸受容体の遮断が脳室周囲白質軟化症の治療戦略として、トピラマートの保護効果のメカニズムは白色の開発にオリゴデンドロサイトをpremyelinatingに興奮毒性損傷の減衰によって少なくとも部分的に引き起こされる翻訳の可能性があることを示唆している問題。

オリゴデンドロサイト興奮毒性と酸化ストレスにおける代謝型グルタミン酸受容体の役割

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. May, 2004  |  Pubmed ID: 15136737

開発オリゴデンドロサイト（OLS）は、多くの脳疾患の発症に重要であるどちらも毒性や酸化ストレスへの非常に脆弱である。 OL興奮は、これらの細胞のα-アミノ-3 - ヒドロキシ-5 - メチル-4 - isoxazolepropionic酸/カイニン酸型のイオンチャネル型グルタミン酸受容体（iGluRs）によって媒介される。ここでは、代謝GluRs（mGluRs）は非常にOL前駆細胞で発現されることを報告しますが、成熟したOLSでダウンレギュレートされています。グループ1のmGluRの活性化はiGluRの過剰活性化した後に下流に酸化ストレスを制御することで、OL興奮を減衰させ、また、阻害活性酸素種の蓄積と細胞内グルタチオンの損失によって酸化ストレスのnonexcitotoxicフォームを防ぐことができます。低酸素性虚血性OLけがグループ1 mGluRの変調効果は、活性化をmGluRのに応答して神経細胞に発生するが、我々の結果は、以前に未記載の役割を明らかにホスホリパーゼCに結合するGタンパク質後、PKCαの活性化を必要とするiGluRエンドサイトーシスによるものではないOL損傷を制限するmGluRsとグループ1 mGluRsを標的にすることOLSに興奮傷害および/または酸化的ストレスを伴う疾患を治療するための有用な治療戦略であることが示唆された。

ローカルグルタミン酸蓄積とミトコンドリアの機能により決定されるオリゴデンドロサイト興奮

Journal of Neurochemistry. Jul, 2006  |  Pubmed ID: 16606353

オリゴデンドロサイト（OL前駆体、プレOLS）急行α-アミノ-3 - ヒドロキシ-5 - メチル-4 - isoxazolepropionic酸（AMPA）のサブタイプのグルタミン酸受容体（AMPA受容体）を開発し、低酸素性虚血性または酸素·グルコース欠乏に非常に脆弱である（ OGD）によって誘発される興奮毒性傷害は、まだ損傷のメカニズムは不明である。ここでは、グルタミン酸の蓄積と、in vitroでOGDによって誘発される前のOL毒性におけるミトコンドリア機能の役割を調べた。培地中のバルクグルタミン酸濃度はナイーブ細胞に毒性を転送しませんでしたOGDとOGD-馴化培地中に増加しませんでした。文化の一定の攪拌によるグルタミン酸拡散の促進は、デキストランの強化、OGDによって誘発される前のOL負傷で培地の粘度を増加させることによってグルタミン酸の拡散抑制しながら、減少した。グルタミン酸掃気システム、グルタミン酸ピルビン酸トランスアミナーゼプラスピルビン酸、OGD時の減衰前のOL損傷による細胞外グルタミン酸の枯渇。一緒にこれらのデータは、ローカルのグルタミン酸蓄積がOGD毒性のために重要であることを示唆している。興味深いことに、正常酸素条件下では、事前にOLSにグルタミン酸の添加は、受容体を介した毒性を引き起こすことがなかったが、毒性はミトコンドリア毒素とミトコンドリアの機能障害によってマスク解除することができます。さらに、AMPARアクティベーションとは無関係であったミトコンドリア膜電位の崩壊を引き起こしたOGDし、OGD毒性はミトコンドリア毒素によって強化されました。これらのデータは、事前OL興奮がOGD中のミトコンドリアの機能不全によって悪化していることを示している。全体として、我々の結果は、OGDによって誘発される前のOL傷害は、バルクのグルタミン酸濃度とミトコンドリア機能障害の増加はなく、発生した地元のグルタミン酸蓄積との組み合わせによって引き起こされる興奮の小説形式であることを示している。低酸素虚血時にローカルのグルタミン酸濃度とミトコンドリア損傷を標的治療戦略は、事前OL興奮に関連付けられているヒトの疾患に関連するかもしれません。

α-アミノ-3 - ヒドロキシ-5 - メチル-4 - イソオキサゾールプロピオン酸受容体サブユニット組成とCAMP-応答エレメント結合タンパク質はオリゴデンドロサイト興奮を調節する

The Journal of Biological Chemistry. Nov, 2006  |  Pubmed ID: 16990276

開発オリゴデンドロサイト（OLS）は興奮をグルタミン酸に非常に脆弱である。 OL興奮毒性は主にAMPAR媒介カルシウムのα-アミノ-3 - ヒドロキシ-5 - メチル-4 - イソオキサゾールプロピオン酸（AMPA）受容体（AMPA受容体）とCa2 +で依存し、分子基盤によって媒介されるが、OLS +の流入は、主に不明のまま。 AMPA受容体のCa2 +の透過性は反比例AMPARサブユニットのグルタミン酸受容体2（GluR2）の豊富さと相関している。ここではGluR2を含むとGluR2欠損AMPA受容体は、個々のOLSで共発現させ、それぞれのOLにAMPA受容体のサブセットのCa2 +透過性であり、OL興奮を媒介することであると報告している。 GluR2のウイルス媒介過剰発現は、未編集の形GluR2（Q）の発現は、OL興奮を減少させる興奮を高めます。これらの知見はGluR2が非常にOL興奮を制御することを示しています。 OL興奮時には、転写因子のcAMP応答エレメント結合タンパク質（CREB）が一過性にリン酸化され、その後、ダウンレギュレートされます。 in vitroで培養されたOLS及びin vivoで大脳白質の開発の両方のCREBの恒常的活性型のウイルス媒介の発現は、GluR2をアップレギュレートのCa2 +透過性を阻害し、興奮からOLSを保護します。全体として、これらのデータは、ターゲットとGluR2欠損AMPA受容体またはCREBのOL興奮に関連付けられている中枢神経系疾患を治療するために有用な戦略であることが示唆された。

脳室周囲白質軟化症の進展

Archives of Neurology. Oct, 2008  |  Pubmed ID: 18852342

脳室周囲白質軟化症（PVL）は、脳損傷の主要な形態と未熟児における脳性麻痺と認知障害の主要な既知の原因となっています。これらの神経defictsを実証するために生き残る低出生体重児の数が増加しています。磁気共鳴イメージングベースのニューロイメージング技術は、ヘッドの超音波検査を行うよりも、PVLの大きい診断感度を提供し、多くの場合、脳室周囲白質に加え、終脳の灰白質と長い管の関与を文書化します。 PVLの神経病理学的特徴は、ミクログリアの活性化と乏突起膠細胞をpremyelinatingの焦点とびまん性脳室周囲の枯渇である。 Premyelinating乏突起膠細胞は、グルタミン酸、フリーラジカル、炎症性サイトカインによって引き起こされる死に対して非常に脆弱である。 PVLの動物モデルの研究はこれらの有害な分子を標的薬理学的介入はPVLの重症度を減少させるのに有用であろうことを示唆している。

PARP-1欠損症は、多発性硬化症のマウスモデルにおいて疾患の重症度を向上

The Journal of Biological Chemistry. Sep, 2009  |  Pubmed ID: 19628872

ポリ（ADP-リボース）ポリメラーゼ-1（PARP-1）は、いくつかの中枢神経系（CNS）疾患の病因に関与している。しかし、自己免疫性CNS損傷におけるPARP-1の役割はよくわかっていないままになります。したがって、我々は実験的自己免疫性脳脊髄炎（EAE）、PARP-1の標的欠失マウスにおける多発性硬化症のモデルを検討した。 （ - / - ）及び野生型（WT）マウス我々は、PARP-1との間の循環と脾臓の免疫組成物の本来の生理的異常を同定した。 EAE誘導時に、PARP-1（ - / - ）マウスは、以前に発症したとWTコホートと比べてより重篤なEAEを開発しました。脾臓の応答は、PARP-1で有意に高かった（ - / - ）主な理由のB細胞の増殖のマウス。 Th1およびTh17分化エフェクターTリンパ球の形成が影響を受けませんでしたが、PARP-1（ - / - ）マウスではEAEの間にCNSにかなり以前のCD4 + Tリンパ球とマクロファージの浸潤があった。 EAEのピーク時とWT脊髄（ - / - ）しかし、我々は、PARP-1の間のサイトカインプロファイルの有意差を検出しませんでした。 （ - / - ）とWTマウスEAE脊髄内の別のPARPアイソザイムの発現解析は、PARP-1はWTマウスでダウンレギュレートし、そのPARP-2 PARP-3ではなく劇的に両方PARP-1にアップレギュレートされたことが示された、これらのPARPのアイソザイムは異なる中枢神経系の病態で異なる役割を持っていることを示唆している。私たちの発見は、自己免疫CNS病理でPARPsによる免疫制御の新しい局面を識別します。一緒に、我々の結果は、PARP-1は、EAEの間に生理的な免疫の組成を調節すると免疫調節において重要な役割を果たしていることを示している。

PARylation：がんと多能性間の接続を強化

Cell Stem Cell. Oct, 2009  |  Pubmed ID: 19796612

多能性とtumorgenicityは、基本的にリンクされて表示されます。クロマチンリモデリングにおけるPARylationの役割に最近の調査（Ahelら、2009;。ゴットシャルクら、2009）、p53は多能性への障壁（Banitoら、2009）として使用しています。デモと組み合わせると、さらにこれを強化する接続します。

ゲノムの整合性：リンク多能性とTumorgenicity

Trends in Genetics : TIG. Oct, 2009  |  Pubmed ID: 19801173

ゲノムの完全性は、癌や幹細胞生物学の両方の根本的な問題です。最近の一連の研究は、ゲノムの完全性のために必要とされる腫瘍抑制因子p53は、さらに癌と多分化能との間の基本的なリンクを強化し、多能性とリプログラミング幹細胞にも重要であることを明らかにした。 p53および他の腫瘍サプレッサは誘導多能性幹細胞（性IPSC）の生成のために体細胞をリプログラミングへの障壁であると同時に、系統的これらの障壁を破壊して再プログラミング効率を向上させることがあります。したがって、それはまた、任意の将来の治療に使用するための性IPSCに由来する細胞のtumorgenicityを決定することが重要です。

ヒト誘導多能性幹細胞の電気生理学的特性

American Journal of Physiology. Cell Physiology. Mar, 2010  |  Pubmed ID: 19955484

その多能性を維持しながら、ヒト胚性幹細胞（ヒトES細胞）の自己更新することができます。誘導多能性幹細胞（性IPSC）に大人の体細胞の再プログラミング直接報告されている。ヒトES細胞とヒトの性IPSCは多くの類似点を共有することが示されているが、iPSCsの電気生理学などの基本的なプロパティが検討されていません。以前、我々はいくつかの特殊なイオンチャネルは機能的にヒトES細胞で発現されることを報告した。 110単一性IPSC（15.4 + 105の遅延整流性K（+）電流（I（KDR）） - ガイドとしてトランスクリプトーム解析を用いて、テトラエチルアンモニウム（TEA）感受性（2.7 mMのIC（50）= 3.3 + /）を観察/ - 0.9 pF）を。性IPSCのI（KDR）は7.6の電流密度が表示された+ / - 40 mVで3.8 PA / pFです。 50％のアクティベーション（V（1/2））の電圧は-7.9であった+ / - 2.0 mVの傾き係数k = 9.1 + / - 1.5。しかし、Ca（2 +）の活性化K（+）電流（I（KCA））、現在の過分極活性化ペースメーカー（I（F））、および電位依存性ナトリウムチャネル（ナトリウム（V））と電位依存性カルシウムチャネル（のCa（V））の電流を測定することができませんでした。 TEAは、IPSC増殖を抑制した（EC（50）= 7.8 + / - 1.2 mm）と生存率（EC（50）= 5.5 + / - 1.0 mm）です。対照的に、4 - アミノピリジン（4-AP）は、生存率（EC（50）= 4.5 + / - 0.5 mM）を阻害したが、増殖（EC（50）= 0.9 + / - 0.5 mm）に以下の効果があった。細胞周期解析では、さらにK（+）チャネル遮断薬は、主に分裂期を停止させることで増殖を抑制したことを明らかにした。分化誘導後の胚様体と胚層のマーカーの発現を形成する能力によって測らとしてTEA及び4-APは、IPSC分化に影響を及ぼさなかった。 iberiotoxinもアパミンどちらも性IPSCのI（KCA）の欠如と一致する任意の関数の効果を持っていた。我々の結果は、人間性IPSCとヒトES細胞との間のさらなる相違点と類似点を明らかにした。 iPSCsの基本的な生物学の理解は、彼らの究極の臨床応用を容易にすることができる。

スイッチング細胞運命：誘導多能性幹細胞とリプログラミングリネージュ技術の著しい上昇

Trends in Biotechnology. Apr, 2010  |  Pubmed ID: 20149468

分化した細胞は、その運命を切り替えるために作られている細胞の初期化は、バイオテクノロジーと医学における革新的な見通しを持つ新興分野である。 in vitroでの再プログラミングのための手段によって誘導される多能性の最近の発見は、ヒトの疾患と創薬を理解し、再生医療のための前例のないアプローチのための方法を作っています。また、in vivoでのプログラミング直接系統による再生と修復に関する最近の研究では、細胞療法に魅力的な新規代替手段を提供します。我々は細胞のリプロ​​グラミングの分野での現在の知識の限界をプッシュし続けているが、これらのプロセスの根底にあるメカニズムの要素は、主にとらえどころのないままになります。この記事は、レビューの生物医学アプリケーションのための重要な約束の地平線上に現在のセルの書き換えは、現在の知識、および技術開発における画期的な進展を。

誘導多能性幹細胞：新規医薬品へのパス。病モデリング、創薬および再生医療のための触媒

EMBO Reports. Mar, 2010  |  Pubmed ID: 20168328

リプログラミングにおけるAID：迅速かつ効率的に：AIDキーと呼ばれる酵素の同定とDNA脱メチル化でその活性は、多能性に向けて体細胞をリプログラミングにおいて重要なエピジェネティックな障壁を克服するために役立つことがあります

BioEssays : News and Reviews in Molecular, Cellular and Developmental Biology. May, 2010  |  Pubmed ID: 20394066

人工多能性幹細胞に分化した細胞を再プログラムの現在の方法は遅く、非効率のままです。自然の中でオンライン発表された最近のレポートでは、ブータンら1は、多能性に向かってプログラミングを迅速かつ効率的に達成するため、細胞融合戦略を開発しました。このアッセイを使用して、彼らは、予期せず、実際には2つの主要な多能性遺伝子の誘導に必要なDNA脱メチル化の関与によるプログラミングにおける "援助"することができるである活性化誘導シチジンデアミナーゼ、またはAIDと呼ばれる免疫システムのタンパク質を同定Oct4とNanogの。最近では、ポップら。 2は、AIDが哺乳類ではプログラミングの完全な細胞にとって重要であることを自然の中でオンラインで報告した。一緒に、これらの知見は、細胞が再プログラムされた方法に新たな洞察を提供する細胞の運命の逆転でAIDの特定の役割を識別し、再生医療の分野を進める。

トロンビン誘発性損傷後のsrcによって血液脳関門の破壊と修復

Annals of Neurology. Apr, 2010  |  Pubmed ID: 20437588

トロンビンは脳出血後に発生する生命を脅かす脳浮腫を仲介する。したがって、我々は血液脳関門（BBB）とBBBの修理のその後のメカニズムにトロンビンによって誘発される損傷のメカニズムを検討した。

発達中の脳への損傷の神経生物学

Nature Reviews. Neurology. Jun, 2010  |  Pubmed ID: 20479779

未熟児の生存率の改善率のおかげで、非常に低出生体重児の数が増加している。早産児は、低酸素または虚血性イベント、感染症および/または炎症によって引き起こされる脳損傷の大きい傾向が表示されている全期間に運ば乳児よりも顕著な白質損傷（WMI）の結果。けがの興奮毒性、酸化および炎症フォームに乏突起膠細胞の開発の本質的な脆弱性は、この状態の病因に重要な要因です。さらに、活性化ミクログリアとアストログリオーシスは、批判的にWMIをトリガに関与している。現在のところ、特定の治療法は、傷害のこの種のありません。未熟児の脳損傷は、実質的に脳の発達に影響を与え、障害につながる可能性があります。周産期のような皮質脊髄路などの主要モーター経路、障害は、臨床転帰に実質的に貢献しています。高度なニューロイメージング技術は、早産児の白と灰白質損傷の両方の性質のより深い理解につながっている。さらなる研究がそのような傷害を制御し、早産児の運動経路の整合性を維持するための臨床治療戦略の翻訳の可能性を調べるために保証されています。

治療効果のために多能性を悪用

Panminerva Medica. Jun, 2010  |  Pubmed ID: 20517198

ヒト胚性幹細胞（ヒトES細胞）多能性と分化の研究のための "ゴールドスタンダード"として認識され、人間開発、生物学、病気や治療の知識を推進するための大きい約束を保持しています。しかし、ヒトES細胞を生成するための伝統的な技法は、余剰IVF胚に依存しており、遺伝的に多様な、患者や疾患特異的幹細胞の生成と互換性がありません。幹細胞生物学の最近のブレークスルーは定義された "初期化因子"を使用して多能性幹細胞にヒトの体細胞への変換の成功を収めています。これらの再プログラム細胞が本物のヒトES細胞と同様の発達可能性を秘めているが、それらはヒトの胚から派生したものではないため、 "誘導多能性幹細胞（性IPSC）"と呼ばれている。 IPSC技術は、疾患の性質と複雑さを勉強する多くの異なる患者からの個々の細胞株を生成するために役立つだろう。また、将来の治療への応用のための免疫拒絶の問題が大きく、個々の患者から再プログラム細胞を生成することができるということで安心されるでしょう。 IPSCの世代は、まだ遅く非効率的な、落とし穴に満ち、人間の使用のため安全ではありませんが、最近の研究は、技術、論理性、安全性、iPSCsのユーティリティの理解に刺激的な洞察をもたらしており、これらの異常の使用につながっている新しい治療法へのパスを舗装疾患モデル、創薬や再生医療用細胞。

ミノサイクリン神経保護の展望

Archives of Neurology. Dec, 2010  |  Pubmed ID: 20697034

ミノサイクリンはまた、神経疾患の実験モデルの様々な神経保護特性を示し、臨床的に使用できる抗生物質と抗炎症薬です。これまでヒトの研究の増加を含め、ミノサイクリン神経上に300以上の出版物がありました。我々の目的は、批判的に生物学的基盤と神経系へのミノサイクリンのこのアクションの翻訳可能性を確認することです。

グループの発達規則I未熟脳における代謝型グルタミン酸受容体と脳室周囲白質軟化症の齧歯類モデルにおいては、保護の役割

Neuron Glia Biology. Nov, 2010  |  Pubmed ID: 22169210

脳室周囲白質軟化症（PVL）として知られている未熟児における大脳白質損傷は、低酸素虚血（HI）の後に一般的です。イオンチャネル型グルタミン酸受容体（iGluRs）が未熟な白質障害を媒介することができるが、我々は以前にin vitroでpremyelinatingオリゴデンドロサイト（preOLs）への興奮毒性損傷がグループI代謝型グルタミン酸受容体（mGluRの）アゴニストによって減衰させることができることが示されている。したがって、我々は、ラットおよびヒトの脳内白質の開発にmGluRの式を評価し、中枢神経系（CNS）貫通、生体内でオリゴデンドロサイト（OLS）の開発への損傷にmGluRのアゴニストの保護効果をテストしました。グループI mGluRs（mGluR1とmGluR5）が強くpreOLsの開発の初期段階で最高の表現で、通常の開発を通じて新生児げっ歯類の大脳白質にOLSで発現させた。特にP6、mGluR1とmGluR5で最も高度に神経細胞、軸索、アストロサイトとミクログリアに比べGalC陽性OLSで発現させた。の全身投与（1S、3R）1 - アミノシクロペンタン - トランス - 1、3、 - ジカルボン酸（ACPD）が大幅に減衰P6ラットではHI後に白質のミエリン塩基性タンパク質の喪失。死後のヒト組織の評価は、mGluR1とmGluR5の両方が早産期の体mGluR5最高で、開発全体に白質の未熟なOLSに局在した。これらのデータは、グループI mGluRsが非常にmGluRのHIと変調への脆弱性のピーク期間中にOLSに発現していることを示すPVLの齧歯類モデルでの保護です。グループI mGluRsは、HI-媒介性白質損傷から保護するための重要な治療目標を表すことができる。

ヒト誘導多能性幹細胞の電気的指針の移行

Stem Cell Reviews. Nov, 2011  |  Pubmed ID: 21373881

幹細胞治療の主要な道路ブロックは、標的宿主組織を移植した幹細胞の貧しい人々のホーミングとの統合です。人間の人工多能性幹（HIPS）細胞は、胚性幹（ES）細胞への優れた代替とみなされ、我々は彼らのターゲットに腰細胞を誘導するために小さな、生理電界（EFS）を使用しての可能性をテストされています。アプライドマテリアルズは<30 MV / mmの刺激閾値と、陽極に向かって培養HIPS細胞の刺激と導かれるの移行を排出係数は、適用されたEF、それらが双方向に移行に対し、3次元（3D）培養HIPS細胞では、定常であった。 HIPS細胞の治療的使用は、3D環境で発生しますので、これは重要である。 EF曝露はHIPS細胞の多能性マーカーSSEA-4、OCT-4の発現を変化させなかった。我々は腰細胞とヒトES細胞のEF主導の移行（電気走）を比較し、hES細胞は、陰極に向かって移行しながら腰細胞は、EFのhES細胞のものより高い感度とdirectednessを示したことが分かった。 Rho-キナーゼ（ROCK）阻害、幹細胞の増殖と生存を助けるための方法は、かなりの運動性を増加したが、70〜80％EFでiPS細胞の方向性を減少させた。したがって、我々の研究は、生理学的なEFは、2Dまたは3Dのいずれの環境で腰細胞の移行のための効果的な指導の手がかりであり、それがROCK依存的に発生することを明らかにした。我々の現在の知見は、移植幹細胞の遊走を誘導するためにin vivoでのEFSを適用するための技術につながる可能性があります。

運動ニューロンとオリゴデンドロサイトの分化のためのヒト多能性幹細胞にターゲティングOLIGジーン

Nature Protocols. May, 2011  |  Pubmed ID: 21527921

多能性幹細胞は、遺伝的分化の研究を容易にするためにラベルを付けることができます。本稿では、遺伝子ターゲッティング、ヒト多能性幹細胞の主要な遺伝子座にGFPカセット（hPSCs）にノックするプロトコルをし、in vitroでの分化に導くために遺伝的にタグ付けhPSCsを使用して、免疫細胞化学的および電気生理学的プロファイリングとin vivoでの記述細胞移植後の特性評価。 Olig転写因子は、運動ニューロン（MNS）とオリゴデンドロサイトの起源（OLS）の転写調節経路において重要な役割を持っています。我々は確実にhPSCsから自分のシーケンシャル差別化を監視するためのMNとOLSをマークOLIG2-GFP hPSCレポーターの行が生成されています。 GFPレポーター繰り返すというOLIG遺伝子の内因性発現の発現。蛍光活性化細胞選別、精製した細胞のin vitroでの特性評価では、回収される段階に応じて、MNやOL系統の細胞と一致しています。このプロトコルは、効率的で信頼性が高く、通常、完了するために5-7ヶ月かかります。本明細書中で使用される遺伝子標識分化方法は、他の系統にhPSCsの分化のために同様の作業のための一般的なフレームワークを提供します。

簡潔なレビュー：内因性成体神経幹細胞の静止、アクティブ状態：識別とその特性

Stem Cells (Dayton, Ohio). Jun, 2011  |  Pubmed ID: 21557389

哺乳類成体中枢神経系（CNS）は研究者にとって非常に人気の高いトピック作成、再生能力を欠いている。成人の中枢神経系における神経幹細胞（NSC）の識別は、成人の脳はニューロンのセット数が含まれており、それらを置き換えることができないことが長年の定説を一掃した。大人のNSCの発見（aNSCs）は、脳の自己修復を夢見る研究者のための火を煽っ。残念ながら、aNSCsの静止自然と限られた可塑性は、その再生の可能性を減少させる。病理学的条件下でaNSC可塑性を評価した最近の研究では、神経領域におけるアクティブaNSCsに静止からスイッチが損傷した組織を修復し、前駆プールを維持するの両方で重要な役割を果たしていることを示している。ここでは、内因性のaNSCベースの再生を促進するための新たなビューを概説することを期待して、アクティブな静止状態を維持するための主要な神経領域、および要因のアクティブおよび静止aNSCsを特徴付けるに関する最新の知見と現在の問題をまとめたものです。

脳室周囲白質軟化症におけるエリスロポエチン及びその誘導体Carbamylatedエリスロポエチンの神経保護の可能性

Experimental Neurology. Aug, 2011  |  Pubmed ID: 21596035

脳室周囲白質軟化症（PVL）は、著名な大脳白質損傷によって特徴付け未熟児で支配的な病理であり、一般的に低酸素虚血や炎症によって引き起こされる。ミクログリアトリガ白質の損傷を活性化し、PVLの発展に大きな役割を果たす。エリスロポエチン（EPO）及びその誘導体carbamylatedエリスロポエチン（CEPO）は、いくつかの脳疾患モデルで神経保護作用があることが示されている。ここでは、EPOとCEPOは、低酸素虚血あるいは低酸素虚血性疾患、炎症によって誘導されるPVLのマウスモデルでの保護を提供することができるかどうかを調べた。我々はPVLを持つマウスにEPOまたはCEPOを投与し、EPOとCEPOの治療の両方がミクログリアの活性化、オリゴデンドロサイトの損傷やミエリンの枯渇を減少させたことがわかった。我々はまた、神経機能アッセイにおけるパフォーマンスの向上を指摘した。 EPOまたはCEPO処理によりPVLマウスでは疾患の進行を抑制したが減少するポリ（ADP-リボース）ポリメラーゼ-1（PARP-1）活性と関連していた。 PARP-1活性は、PVLと未処理マウスでは活性化ミクログリアで劇的に増加した。さらに、EPOとCEPOの神経保護特性はPARP-1遺伝子の枯渇した後に減少したことを明らかにした。本研究で用いたEPO​​とCEPOの治療用量は、通常のオリゴデンドロサイトの成熟と髄鞘形成を妨げることはありませんでした。一緒に、我々のデータは、EPOとCEPO小説ミクログリアPARP-1依存性のメカニズムを介して大脳白質損傷における神経保護であり、PVLおよび他のhypoxic-ischemic/inflammatory白質疾患の将来の治療薬としての約束を保持することを示している。

低用量のデキストロメトルファンは阻害NOX2で中等度の実験的自己免疫性脳脊髄炎を減衰させると脊髄末梢免疫細胞浸潤を減らす

Neurobiology of Disease. Oct, 2011  |  Pubmed ID: 21704706

デキストロメトルファン（DM）は右旋性モルフィナンと咳止め薬の広く使われているコンポーネントです。キニジンとの併用でDMの比較的高用量では、多発性硬化症（MS）患者の気分障害の治療のために使用されています。ただし、低用量で、モルフィナンは、活性化ミクログリアにおけるNOX2依存スーパーオキシド産生の阻害を介して抗炎症活性を発揮する。ここでは、マウス実験的自己免疫性脳脊髄炎の発症および進行にDMの（0.1 mg / kgで、IP、 "DM-0.1"）、高（10 mg / kgのは、ip、 "DM-10"）と低用量の効果を検討（EAE）、MSの動物モデル。我々は、高用量DM処理によって保護は見つかりませんでした。興味深いことに、低用量のDM処理によるマイナー遅く減衰は、慢性疾患の経過およびT-リンパ球、マクロファージおよび好中球を含む、CD45（+）細胞の大量の脊髄浸潤によって特徴づけられた重篤なEAEに見られた。さらに、CD4（+）とCD8（+）T細胞、Iba1（+）ミクログリア/マクロファージおよび好中球の有意な浸潤の低いレベルは脊髄に認められたEAE、治療の重症度の低い形でDM-0.1は非常に多くの有益であった。効果は、疾患のピーク時に最も顕著であったとNOX2表現や脊髄への単球およびリンパ球の浸潤の減少の抑制と関連していた。さらに、低用量DM慢性治療は減少して脱髄を生じ、腰部脊髄の軸索損失を減少させた。我々の研究では、低用量のDMは中等度のEAEの治療に有効であることを示す最初の報告である。今回の知見は、低用量モルフィナンDM治療は、MSを治療するための新しい有望な保護戦略を表すことができることを明らかにした。

斜入射反射率差顕微鏡による幹細胞の表面マーカーのラベルフリー検出

BioTechniques. Jun, 2011  |  Pubmed ID: 21781038

従来の蛍光顕微鏡は、日常的にフルオロフォア標識抗体を介して細胞表面マーカーを検出するために使用されています。しかし、抗体の蛍光体共役は、このような強さと、しばしば未知の方法で抗体の特異性などの結合プロパティを変更します。ここでは、細胞表面マーカーのラベルフリー、リアルタイムの検出のための斜入射反射率差（OI-RD）顕微鏡を用いた方法を提示し、幹細胞にステージ固有の胎児性抗原1（SSEA1）の分析に適用します。細胞が分化を開始したときに、マウスの幹細胞はその表面にSSEA1を表現し、SSEA1減少のレベル。本研究では、マイクロアレイのようにガラス表面上でマウスの幹細胞と非幹細胞（コントロール）固定化と非標識SSEA1抗体と細胞マイクロアレイを反応させた。リアルタイムでOI-RD顕微鏡との反応を監視することによって、我々はSSEA1抗体が幹細胞の表面にではなく、非幹細胞の表面にのみ結合することを確認した。結合曲線から、我々は、幹細胞の表面上SSEA1マーカーと抗体の平衡解離定数（Kd）を決定した。したがって、OI-RD顕微鏡は細胞に結合し細胞表面マーカーと未標識抗体との結合親和性を検出するために使用することができます。この情報は、幹細胞の段階の決定に有用である可能性があります。

アポトーシス誘導因子欠乏症が減少Mitofusion 1発現とパターンプルキンエ細胞の変性を引き起こす

Neurobiology of Disease. Feb, 2011  |  Pubmed ID: 20974255

ミトコンドリアのダイナミクスの変化は、多くの神経変性疾患に関与している。ミトコンドリアのアポトーシス誘導因子（AIF）は、複数の携帯電話や疾病過程で重要な役割を果たしている。 AIF遺伝子のプロウイルス挿入を持っているハーレクイン変異マウスを用いたイムノブロッティングおよびフローサイトメトリー解析を用いて、我々は最初のmitofusion 1（Mfn1）、キーミトコンドリア融合タンパク質は、かなりハーレクイン小脳のプルキンエ細胞では減少していることを明らかにした。次に、我々は、年齢に依存する形でハーレクインマウスの小脳病変を調べ、プログレッシブパターンプルキンエ細胞変性の印象的なプロセスを同定した。 zebrin II、小脳の中で最も研究された区画のマーカーで免疫組織化学を使用して、我々はzebrin II-負のプルキンエ細胞は、まず生後7ヶ月で退化し始めたことがわかった。年齢の11ヶ月では、プルキンエ細胞のほぼ半分が変性された。続いて、プルキンエ細胞のほとんどはハーレクイン小脳に姿を消した。生き残ったプルキンエ細胞は、これらの細胞が熱ショックタンパク質25と変性に耐性陽性であった小脳の小葉IXとXに集中していた。我々はさらにパターンプルキンエ細胞の変性は、カスパーゼに依存するが、ポリません（ADP-リボース）ポリメラーゼ-1（PARP-1）活性化であり、ハーレクイン小脳でMfn1の著しい減少が確認されたことを示した。我々の結果は、プルキンエ細胞の変性におけるAIFの以前に認識されていない役割を同定し、AIFの欠乏が変更されたミトコンドリアの融合とハーレクインマウスのカスパーゼ依存性小脳プルキンエ細胞の消失につながることを明らかにした。この研究は、神経変性に重要な役割を果たす可能性があり、どちらもAIFとミトコンドリアの融合を、リンクする最初のものです。

軸索グリアシナプスは脳の発達における白質損傷に対して非常に脆弱です

Journal of Neuroscience Research. Jan, 2012  |  Pubmed ID: 21812016

大脳白質障害の生物学はひどく一部のために確実にげっ歯類で損傷のこのタイプをモデル化することの難しさから、代役されています。脳室周囲白質軟化症（PVL）は、脳損傷の主要な形態と未熟児における脳性麻痺の最も一般的な原因です。 PVLは、支配的な白質損傷によって特徴付けられる。病因はよく理解されていないので、PVLのための特定の治療法は、現在利用できません。ここでは、マウスPVLモデルの2種類のリポ多糖の全身同時投与（LPS）の有無にかかわらず、低酸素虚血によって作成されていることを報告します。 LPS併用投与は、低酸素性虚血性白質の損傷を悪化さと強化されたミクログリアの活性化とアストログリオーシスにつながった。抗炎症剤のミノサイクリン、antiexcitotoxicエージェントNBQX、抗酸化剤エダラボンの薬物試験では、傷害の、興奮酸化、炎症のフォームが未熟な白質損傷の病因に関与していることを示す、2つのモデルで保護の様々な程度を示した。その後、負傷した白質の微細構造変化を明らかにするために免疫電子顕微鏡を適用し、軸索とオリゴデンドログリア前駆細胞体（OPC）の間のシナプスが迅速かつ深く破損していることがわかった。低酸素虚血脳室周囲白質におけるOPCの接触を形成した軸索終末で小胞性グルタミン酸トランスポーター、vGluT1とvGluT2の式で定義されたグルタミン酸作動性軸索OPCのシナプスに関連付けられているシナプス後密度数の大幅な減少を引き起こした、の結果シナプス後のOPCの選択的な収縮がvGluT2ラベルシナプスによって連絡し、GluR2欠損は、Ca（2 +）透過性AMPA受容体による興奮毒性を媒介につな​​がった。全体として、本研究では、PVLの病因に新たなメカニズムの洞察を提供し、軸索グリアシナプスが発達中の脳の白質損傷に非常に脆弱であることが明らかになった。より広く、白質の開発と傷害の研究は、PVL、脳卒中、脊髄損傷、多発性硬化症を含む神経疾患の様々な一般的な意味を持っています。

DNAポリメラーゼ-β仲介培養脳室下帯ニューロスフェアのβ-アミロイド蛋白質の神経原性に及ぼす影響

Journal of Neuroscience Research. Mar, 2012  |  Pubmed ID: 22057776

β-アミロイド蛋白質（Aβ）はアルツハイマー病（AD）の神経細胞アポトーシスの責任であると考えられている。逆説的に、Aβはまた、ニューロンに分化する神経前駆細胞（NPCの）を誘導することにより、in vitroおよびin vivoの両方において、神経新生を促進することができます。しかし、Aβ誘発性神経新生のメカニズムは不明である。ここでは、DNAポリメラーゼ-β（DNAのPOL-β）、脳の発達の間に適切な神経のために必要とされるDNA修復酵素の役割を検討し、また、Aβ誘発性神経細胞のアポトーシスを担当しています。成体マウス脳室下帯（SVZ）、DNAのノックダウンから得られた神経のPOL-βまたはその薬理学的遮断は、酵素の両方が初期のネスチン（+）前駆細胞の増殖を抑制するとTUJ-1の成熟を促進するために機能することを示した（+）神経細胞。合成Aβのオリゴマー（42）でチャレンジ神経では、DNA POL-βの発現レベルは急速に増加した。 DNA POL-βノックダウンは、Aβ（42）昇進ネスチン（+）前駆細胞に、ネスチン（+）/ DLX-2（+）神経芽細胞の分化を抑制した。また、神経がその要素の完全な分化、DNA POL-βを防ぐAβ（42）によって誘導されるMAP-2（+）ニューロンへの前駆細胞の分化の封鎖を許可するように播種したとき。したがって、我々のデータは、Aβ（42）逮捕DNA POL-βの誘導を介したネスチン（+）細胞の亜集団の増殖は、それによって神経系に向かって、それらの分化を可能にすることを示している。今回の知見は、DNAAβのPOL-β（42）によって誘導される神経の新たな役割を明らかにし、NPCの上にAβの神経性効果（42）との間の主要な機序リンクとAβのアポトーシス促進効果（42）のDNA POL-βを識別する成熟したニューロンに。

神経修復のためのニューロン及びグリア細胞にヒト幹細胞を区別する

Frontiers in Bioscience : a Journal and Virtual Library. 2012  |  Pubmed ID: 22201733

成体幹細胞、胚性幹細胞と人工多能性幹細胞と同様に、神経系疾患を治療するための細胞ベースの戦略の生物学に関する研究は、これらの細胞は、けがや病気の後に、ヒトの治療に使用することができるという希望を作成し始めました。神経疾患の動物モデルでは、幹細胞またはそれらの誘導体の移植は、失われた神経細胞やグリア細胞の交換を指示するためにだけでなく、栄養サポートを提供するだけでなく機能を向上させることができます。ベンチから枕元にこれらの研究を変換するための集中的な研究努力にもかかわらず、重要な問題は、このプロセスにおけるいくつかの段階にとどまる。系統コミット前駆細胞に幹細胞の誘導とその監督の分化の両方における最近の技術の進歩は、治療への応用に近い私たちをもたらした。いくつかの臨床試験はすでに、特に複雑な病理学的疾患の環境では、増殖、遊走、分化および生存率に関して、移植細胞の挙動を調べてきました。この総説では、我々はドーパミン作動性ニューロン、運動ニューロン、乏突起膠細胞、ミクログリア、及びアストログリアを含む様々な神経系、にヒト幹細胞の指示分化に焦点を当て、現在の状況、進捗状況、落とし穴、およびこれらの幹細胞技術の可能性を検討し、成功した治療への応用のための神経修復と基準のセルベースの​​再生戦略の進歩に。