مدل های عصبی سلول های بنیادی پرتوان القایی برای مطالعه مسیرهای اتوفاژی در بیماری های تخریب کننده عصبی انسانی
تاریخ انتشار: یکشنبه 22 مرداد 1396
| امتیاز:
سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(hiPSCs) ابزارهای ارزشمندی برای مطالعه در مورد دلایل بیماری های مختلف انسانی هستند و پتانسیل زیادی در زمینه نوظهور طب بازساختی دارند. توانایی ما در بازبرنامه ریزی سلول های بیماران برای تبدیل شدن به hiPSCها و سپس تمایز مستقیم آن ها به کلاس هایی از نورون ها که به استرس آسیب پذیر هستند، نشان داده است که چگونه موتاسیون های ژنتیکی می توانند تغییراتی را در سطح مولکولی ایجاد کنند که منجر به پاتوژنزهای پیچیده بیماری های مخرب عصبی انسانی می شود. عدم تنظیم اتوفاژی به عنوان یکی از دلایل عصبی تحلیل رفتن عصبی طی شروع و پیشرفت بسیاری از بیماری های مخرب عصبی انسانی محسوب می شود و این بدین معنی است که درک بهتر کنترل مسیرهای انتخابی و غیر انتخابی اتوفاژی(مانند میتوفاژی) در کلاس های نورونی تحت تاثیر بیماری قرار گرفته مورد نیاز است. برای رسیدن به این امر، ضروری است که روش های شناسی هایی که معمولا برای مطالعه تنظیم اتوفاژی طی شرایط پایه و استرس دیده در مدل های رده های سلولی استاندارد به طور صحیحی طی استفاده از کشت های عصبی مشتق از hiPSCها مورد استفاده قرار گیرند. در این جا، ما نقش و کنترل اتوفاژی در سلول های بنیادی انسانی و این که چگونه اتوفاژی در تمایزی عصبی در آزمایشگاه مشارکت می کند، را بحث کرده ایم. هم چنین ما به بحث در مورد این امر پرداخته ایم که ابزارهای مونیتور کننده اتوفاژی چگونه می توانند برای نورون های مشتق از hiPSCها و برای مطالعه بیماری های مخرب عصبی در آزمایشگاه به کار برده شوند.
Cells. 2017 Aug 11;6(3). pii: E24. doi: 10.3390/cells6030024.
Induced Pluripotent Stem Cell Neuronal Models for the Study of Autophagy Pathways in Human Neurodegenerative Disease.
Jiménez-Moreno N1, Stathakos P2, Caldwell MA3, Lane JD4.
Abstract
Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) are invaluable tools for research into the causes of diverse human diseases, and have enormous potential in the emerging field of regenerative medicine. Our ability to reprogramme patient cells to become hiPSCs, and to subsequently direct their differentiation towards those classes of neurons that are vulnerable to stress, is revealing how genetic mutations cause changes at the molecular level that drive the complex pathogeneses of human neurodegenerative diseases. Autophagy dysregulation is considered to be a major contributor in neural decline during the onset and progression of many human neurodegenerative diseases, meaning that a better understanding of the control of non-selective and selective autophagy pathways (including mitophagy) in disease-affected classes of neurons is needed. To achieve this, it is essential that the methodologies commonly used to study autophagy regulation under basal and stressed conditions in standard cell-line models are accurately applied when using hiPSC-derived neuronal cultures. Here, we discuss the roles and control of autophagy in human stem cells, and how autophagy contributes to neural differentiation in vitro. We also describe how autophagy-monitoring tools can be applied to hiPSC-derived neurons for the study of human neurodegenerative disease in vitro.
PMID: 28800101