来源于人类干细胞的神经细胞通常被用作研究脑部疾病的基础。然而，这些细胞的质量差异很大，产生了不同的结果。
因此，世界各地的科学家都在寻找简单的细胞模型，以在重复实验时获得一致的结果。来自波恩大学、阿姆斯特丹自由大学和哥廷根马克斯普朗克实验医学研究所的研究团队描述了一个源自干细胞的模型，该模型仅由一个人类神经细胞组成。它是通过快速编程从多能干细胞中获得的，为研究神经细胞的功能提供了高度标准化的条件。这两项研究已经发表在国际期刊《细胞报告》上。
利用细胞重编程，可以从血液或皮肤样本中产生所谓的诱导多能干细胞(iPS细胞)。身体复位到胚胎阶段，然后可以进一步分化成各种细胞类型，如心肌细胞或脑细胞。因此，这些全能者的期望非常高。“由诱导多能干细胞产生的神经细胞现在是研究脑部疾病和药物研究的最有吸引力的工具，”UKB波恩大学医院重建神经生物学研究所的OliverBrstle教授说。
这种来源于诱导多能干细胞的人类神经细胞可以有很大的不同。根据所选择的细胞培养方法和生产路线，它们在实验中的反应大不相同。“然而，我们正在寻找一种在重复实验时能够产生相同结果的细胞模型，”Brstle团队的Michael Peitz博士解释道。毕竟研究结果要经过统计验证。
为此，UKB科学家和哥廷根的马克斯普朗克研究所(MPI)在哥廷根和阿姆斯特丹自由大学开发并测试了细胞培养模型，该模型由通过高度标准化从人类诱导多能干细胞获得的单个神经细胞组成。单元编程方法。这种“单一”位于神经胶质细胞上，神经胶质细胞是神经细胞的天然邻居，对神经细胞的维持和功能至关重要。
神经在自言自语。
特点：一个“单一”脑细胞自言自语的过程，因为它的主要神经纤维(轴突)最终连接到同一个神经细胞。“原则上，它是一个短路的单个神经元，”UKB重建神经生物学研究所两项研究的主要作者之一克里斯蒂娜雷巴赫博士解释说。这使得科学家能够窃听与自己聊天的“单一”神经细胞。
轴突和相应神经元之间的循环信号传递通过突触进行。这些是电信号引起信使物质释放的界面，信使物质又在接收器端产生电脉冲。在这里，信号可以被放大或缩小。哥廷根MPI和阿姆斯特丹自由大学的科学家在刺激实验中测试了这种单细胞模型的性能。他们使用负责大脑刺激的神经元和抑制性神经元。Matthijs Verhage教授说：“我们可以证明，这种仅由单个神经细胞组成的模型在功能测试中产生了高度可重复的数据，从而为高通量实验提供了非常好的基础。阿姆斯特丹自由大学.
各种应用
研究小组看到了“单一”神经细胞模型的许多可能应用。它可以用来研究疾病的机制。“例如，如果突触中的蛋白质因基因突变而改变，那么在这个模型中可以直接观察到信号传递的后果，”Brstle教授说。另一个优点是，从患者皮肤或血液中重新编程的诱导多能干细胞可用于产生具有疾病和患者特异性特征的神经元。该模型可能对药物研究特别感兴趣，因为它是标准化的、可扩展的，并且适用于各种脑部疾病。
哥廷根MPI实验医学教授Jeong Seop Rhee博士说：“研究团队在该项目中的出色合作表明，干细胞技术与功能性突触生物学的结合开辟了一个新的视角。所有三个研究团队在欧洲联合项目COSYN中共同工作。
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