ปัจจัย Yamanaka โปรแกรมเซลล์ใหม่ให้เป็นเซลล์ต้นกำเนิดพลูริโพเทนต์ที่ถูกเหนี่ยวนำ (iPSC) ซึ่งคล้ายกับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน
โดยทำให้เซลล์รีเซ็ตอัตลักษณ์ของเซลล์ (ทำให้เซลล์ลืมหน้าที่และอวัยวะที่ถูกกำหนดไว้) โดยใช้ปัจจัยการโปรแกรมเพียง 4 ตัว
(Oct4, Sox2, Klf4 และ c-Myc (OSKM)) การสัมผัสกับปัจจัยการโปรแกรมใหม่เป็นเวลานานพอจะช่วยย้อนอายุของเซลล์โดยไม่ลบอัตลักษณ์ของมัน
นี่คือพื้นฐานของการโปรแกรมเซลล์ใหม่บางส่วน
ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Nature Aging นักวิทยาศาสตร์รายงานผลกระทบต่อนิวโรเจเนซิส การสร้างเซลล์ประสาทใหม่
การผลิตนิวโรบลาสต์เพิ่มขึ้น
วันเวลาที่ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยว่าสมองผู้ใหญ่ไม่สร้างเซลล์ประสาทใหม่นั้นผ่านพ้นไปนานแล้ว
ตั้งแต่นั้นมา นักวิทยาศาสตร์พบว่าบางพื้นที่ในสมอง เช่น ฮิปโปแคมปัสและบริเวณใต้โพรงสมอง (SVZ)
มีแหล่งนิวโรเจนิกที่สร้างเซลล์ประสาทใหม่แม้ในวัยผู้ใหญ่
อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ช้าลงอย่างมากตามอายุ
ในการศึกษาของพวกเขา นักวิจัยใช้ค็อกเทล Yamanaka OSKM แบบคลาสสิก
นักวิจัยหลายคนมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพการโปรแกรมใหม่และลดความเสี่ยงของเนื้องอก
เนื้องอกที่เกี่ยวข้องกับ c-Myc เป็นหลัก แต่ไม่ใช่กรณีในการศึกษานี้
ประการแรก นักวิทยาศาสตร์ดำเนินการโปรแกรมใหม่ทั้งร่างกายโดยสร้างหนูดัดแปลงพันธุกรรมที่แสดงออก OSKM เมื่อได้รับสารกระตุ้นโมเลกุล:
ในกรณีนี้คือ ด็อกซีไซคลิน
โดยใช้การเรียงลำดับ RNA เซลล์เดียว นักวิจัยพบว่าเมื่ออายุมากขึ้น สัดส่วนของนิวโรบลาสต์ ซึ่งเป็นสารตั้งต้นโดยตรงของเซลล์ประสาท ในกลุ่ม ลูกหลานของเซลล์ต้นกำเนิดประสาท (NSCs) ลดลง ซึ่งบ่งชี้ถึงความบกพร่องของนิวโรเจเนซิส
การรักษาได้พลิกแนวโน้มนี้ โดยฟื้นฟูสัดส่วนของนิวโรบลาสต์ให้กลับสู่ระดับวัยหนุ่มสาว
จากนั้น นักวิจัยใช้แบบจำลองหนูที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นซึ่งการแสดงออกของ OSKM ถูกจำกัดเชิงพื้นที่เฉพาะใน SVZ เท่านั้น
ที่น่าสนใจคือ การจำกัดนี้ทำให้พวกเขาสามารถเพิ่มระยะเวลาการแสดงออกของ OSKM ให้เป็นสิ่งที่อาจถึงตายได้ในแบบจำลองทั้งร่างกาย แต่ทำงานได้อย่างปลอดภัย
ผลกระทบต่อ NSCs และนิวโรบลาสต์น่าประทับใจยิ่งกว่าการโปรแกรมใหม่ทั้งร่างกายเสียอีก
ตัวชี้วัดของเซลล์ประสาทที่ถูกโปรแกรมใหม่
เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบในวงกว้าง นักวิจัยยังได้ทำการทดลองกับ NSCs ที่เพาะเลี้ยงในหลอดทดลอง
เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิต NSCs ที่เก็บจากหนูแก่สร้างสัดส่วนของนิวโรบลาสต์ต่ำกว่าที่เก็บจากหนูอายุน้อย
การรักษา NSCs ด้วย OSKM เพิ่มสัดส่วนของนิวโรบลาสต์ในลูกหลานของพวกมัน
ซึ่งบ่งชี้ถึงผลคล้ายการฟื้นฟูที่ "ทำให้ทุกอย่างกลับมาเป็นปกติ"
อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้คือเซลล์ประสาท ไม่ใช่สารตั้งต้นของนิวโรบลาสต์ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วเราสนใจ
การรักษาทำให้เกิดเซลล์ประสาทมากขึ้นหรือไม่? ดูเหมือนว่าใช่
ในหนู นิวโรบลาสต์ที่มาจาก SVZ จะย้ายไปยังบริเวณรับกลิ่น ซึ่งพวกมันจะกลายเป็นเซลล์ประสาทที่โตเต็มที่ (นี่แสดงให้เห็นว่าประสาทรับกลิ่นสำคัญต่อสัตว์เหล่านี้เพียงใด)
เมื่ออายุมากขึ้น กระบวนการนี้จะช้าลงอย่างมาก
การรักษาด้วย OSKM เพิ่มจำนวนเซลล์ประสาทที่เกิดใหม่ในปุ่มรับกลิ่น แม้ว่าจะไม่ถึงระดับวัยหนุ่มสาว
โดยใช้การถอดรหัสเซลล์เดียวและการยืนยันด้วยการย้อมสีอิมมูโน เราพบว่าการโปรแกรมใหม่บางส่วนทั้งร่างกายในหนูแก่ช่วยฟื้นฟูบางส่วนของความบกพร่องที่เกี่ยวข้องกับอายุในสัดส่วนของนิวโรบลาสต์ในแหล่งนิวโรเจนิก SVZ
ผล "การฟื้นฟู" นี้สามารถทำซ้ำได้โดยการกำหนดเป้าหมาย SVZ เองสำหรับการโปรแกรมใหม่บางส่วน ซึ่งบ่งชี้ถึงปรากฏการณ์ภายใน
ยิ่งไปกว่านั้น การโปรแกรมใหม่บางส่วนใน NSCs แก่ในเซลล์เพาะเลี้ยงช่วยเพิ่มความสามารถในการแยกตัวของพวกมันไปเป็นสารตั้งต้นของเซลล์ประสาทอย่างอิสระ
การศึกษาที่กล่าวถึงนี้เผยให้เห็นผลของการโปรแกรมใหม่บางส่วนในสมองแก่โดยการตรวจสอบผลกระทบต่อเซลล์หลายประเภทอย่างเป็นระบบ
การศึกษาฉบับเต็ม:
💌 ความคิดเห็น (0)
เป็นคนแรกที่แสดงความคิดเห็นในบทความ