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It’真的很难说服成熟的大脑以种植新神经元。大脑 紧紧控制 那种监管职能。这种困难是脑损伤或退行性脑病的原因之一是可怕的;在海马或嗅灯泡外,一旦神经元消失了,它的位置 连接 是空的。神经退行性疾病或创伤性脑损伤(TBI)的治疗方案很少,不满意。大脑可以’化学致诱导以生长新神经元以取代旧的。在解决方案中引入个体干细胞或神经元’工作:神经元之间的特定粘合剂和信号连接是如此重要的是,当被A或中风中断时,网络可以’T恢复比其组成细胞恢复更快的函数。一些神经元通过跨膜蛋白粘在一起,这意味着它们可以’甚至用于移植,均未损坏t。

移植的神经元显示电活动。图片信用:Prabhas Moghe,Rutgers通过NIH新闻

移植的神经元显示电活动。图片信用:Prabhas Moghe,Rutgers通过NIH新闻

鉴于这些限制,科学家们想知道它们是否可以通过将神经元的完整网络引入受损的大脑而不是单独的单独神经元来获得更好的结果。为了回答这个问题,由Rutgers大学的科学家领导的一个团队创建了一种3D微型支架,从聚合物纤维的电纺器纺器,足够小以通过标准皮下注射针,在其上将神经元注入大脑之前– where the 神经元移植开始持有和蓬勃发展.

研究人员首先通过将成熟的成人细胞转化为皮肤细胞作为多能干细胞,然后将其发育成神经元来培养人神经元。然后他们将新神经元播种到纤维3D聚合物支架中。为了探讨这种技术可能成功或失败的原因,通过改变它们用于构造脚手架的纤维的厚度以及它们之间的距离来试验研究人员。更厚的纤维最终表现了最佳,贷款信任对神经元需要足够接近的想法,以至于它们可以与其他附近的神经元联系起来,但在那里如此接近地克隆’没有突触的空间来形成和变化。 “如果支架太致密,则干细胞衍生的神经元不能融入脚手架中,而如果它们太稀疏,那么网络组织往往很差,” 解释Prabhas Moghe,Ph.D.是本文的共同高级作者。

在将细胞保持培养后几周后,科学家观察了聚合物支架内的小神经元网络的发展—该团队继续将直接注射成鼠标大脑的网络,也进入生物老鼠脑的纹章。研究人员发现,当注射到小鼠大脑时,脚手架,互连的神经元在鼠标脑中注射到40倍的阶段时比单个神经元更好。此外,支架神经元在小鼠大脑中表现出电活性和更好的生长,并且一旦它们被粘连,移植的神经元开始表达对形成突触的蛋白质–移植的细胞可以将自己整合到宿主脑组织中的固体指示。

作者对他们想要做的这项技术有明确的愿景。他们的目标是制定诱导干细胞的方法,分化为兴奋性多巴胺能神经元:帕金森病的人们堕落的神经元的类型。支持工作将涉及微调这些微型支架的材料和行为,以更好地保护生产多巴胺的神经元的发育,并找到疾病的最佳小鼠模型以测试其移植治疗。