यामानाका कारक कोशिकाओं को प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं (iPSC) में पुनर्प्रोग्राम करते हैं, जो भ्रूणीय स्टेम कोशिकाओं के समान होती हैं,
वे कोशिकाओं को उनकी कोशिकीय पहचान को रीसेट करने का कारण बनते हैं (जिससे कोशिकाएँ अपने कार्यों और उन अंगों को भूल जाती हैं जिनके लिए वे निर्धारित थीं) केवल 4 प्रोग्रामिंग कारकों के माध्यम से
( Oct4, Sox2, Klf4 और c-Myc (OSKM)) पर्याप्त समय के लिए पुनर्प्रोग्रामिंग कारकों के संपर्क में आने से कोशिका की आयु को उसकी पहचान मिटाए बिना उलटा जा सकता है।
यह आंशिक कोशिकीय पुनर्प्रोग्रामिंग का आधार है।
Nature Aging में प्रकाशित एक अध्ययन में, वैज्ञानिक न्यूरोजेनेसिस, नए न्यूरॉन्स के निर्माण पर इसके प्रभाव की रिपोर्ट करते हैं।
न्यूरोब्लास्ट उत्पादन में वृद्धि;
वे दिन गए जब एक आम गलत धारणा थी कि वृद्ध मस्तिष्क नए न्यूरॉन्स का उत्पादन नहीं करते हैं।
तब से, वैज्ञानिकों ने पाया है कि मस्तिष्क के कुछ क्षेत्र, जैसे हिप्पोकैम्पस और सबवेंट्रिकुलर ज़ोन (SVZ),
में न्यूरोजेनिक निचे होते हैं जो वयस्कता में भी नए न्यूरॉन्स को जन्म देते हैं।
हालाँकि, यह प्रक्रिया उम्र के साथ काफी धीमी हो जाती है।
अपने अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने क्लासिक OSKM यामानाका कॉकटेल का उपयोग किया।
कई शोधकर्ता इस बात पर ध्यान केंद्रित कर रहे थे कि पुनर्प्रोग्रामिंग दक्षता कैसे बढ़ाई जाए और ट्यूमर के जोखिम को कैसे कम किया जाए,
ट्यूमर मुख्य रूप से c-Myc से जुड़े होते हैं, लेकिन इस अध्ययन में ऐसा नहीं था।
सबसे पहले, वैज्ञानिकों ने आनुवंशिक रूप से इंजीनियर किए गए चूहों को बनाकर पूरे शरीर के पुनर्प्रोग्रामिंग की ओर रुख किया जो एक आणविक ट्रिगर के साथ इलाज करने पर OSKM व्यक्त करते हैं:
इस मामले में, डॉक्सीसाइक्लिन।
एकल-कोशिका RNA अनुक्रमण का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने पाया कि उम्र के साथ, तंत्रिका स्टेम कोशिकाओं (NSCs) की संतानों के बीच न्यूरोब्लास्ट, न्यूरॉन्स के तत्काल अग्रदूतों का अनुपात कम हो जाता है, जो न्यूरोजेनेसिस में हानि का संकेत देता है।
उपचार ने इस प्रवृत्ति को उलट दिया, न्यूरोब्लास्ट अनुपात को युवा स्तरों पर वापस ला दिया।
इसके बाद, शोधकर्ताओं ने एक और अधिक परिष्कृत माउस मॉडल का उपयोग किया जिसमें OSKM अभिव्यक्ति को स्थानिक रूप से केवल SVZ तक सीमित किया गया था।
दिलचस्प बात यह है कि इस सीमा ने उन्हें OSKM अभिव्यक्ति के समय को उस स्तर तक बढ़ाने की अनुमति दी जो पूरे शरीर के मॉडल में घातक होगा, और यह सुरक्षित रूप से काम किया।
NSCs और न्यूरोब्लास्ट पर प्रभाव पूरे शरीर के पुनर्प्रोग्रामिंग की तुलना में और भी अधिक प्रभावशाली था।
पुनर्प्रोग्राम किए गए न्यूरॉन मार्कर
व्यापक आला प्रभावों से बचने के लिए, शोधकर्ताओं ने इन विट्रो में संवर्धित NSCs के साथ प्रयोग भी किए।
एक जीवित जीव की तरह, पुराने चूहों से लिए गए NSCs ने छोटे चूहों से लिए गए NSCs की तुलना में न्यूरोब्लास्ट का कम अनुपात उत्पन्न किया।
NSCs का OSKM के साथ उपचार करने से उनकी संतानों में न्यूरोब्लास्ट का अनुपात बढ़ गया,
जो एक कायाकल्प जैसा प्रभाव दर्शाता है "चीजों को सामान्य स्थिति में लाना"।
हालाँकि, ये न्यूरॉन्स हैं, न्यूरोब्लास्ट अग्रदूत नहीं, जिनमें अंततः हमारी रुचि है।
क्या उपचार के परिणामस्वरूप अधिक न्यूरॉन्स का जन्म हुआ? जाहिर है, हाँ।
चूहों में, SVZ से उत्पन्न न्यूरोब्लास्ट घ्राण बल्ब की ओर पलायन करते हैं, जहाँ वे परिपक्व न्यूरॉन्स बन जाते हैं (यह दर्शाता है कि इन जानवरों के लिए गंध की भावना कितनी महत्वपूर्ण है)।
उम्र के साथ, यह प्रक्रिया नाटकीय रूप से धीमी हो जाती है।
OSKM उपचार ने घ्राण बल्ब में जन्मे न्यूरॉन्स की संख्या में वृद्धि की, हालाँकि युवा स्तरों तक नहीं।
एकल-कोशिका ट्रांसक्रिप्टोमिक्स और इम्यूनोस्टेनिंग सत्यापन का उपयोग करके, हम पाते हैं कि पुराने चूहों में पूरे शरीर का आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग SVZ न्यूरोजेनिक आला में न्यूरोब्लास्ट अनुपात में उम्र से संबंधित दोष को आंशिक रूप से उलट देता है।
इस "कायाकल्प" प्रभाव को आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग के लिए SVZ को ही लक्षित करके पुन: प्रस्तुत किया जा सकता है, जो एक आंतरिक घटना का संकेत देता है।
इसके अलावा, कोशिका संवर्धन में पुराने NSCs का आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग तंत्रिका अग्रदूतों में उनके विभेदन को स्वायत्त रूप से बढ़ाता है।
विचाराधीन अध्ययन विभिन्न कोशिका प्रकारों की एक श्रृंखला पर इसके प्रभाव की व्यवस्थित जांच करके पुराने मस्तिष्कों में आंशिक पुनर्प्रोग्रामिंग के प्रभाव को उजागर करता है।
पूरा अध्ययन:
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