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加州大學洛杉磯分校Eli和Edythe Broad再生醫(yī)學和干細胞研究中心的研究人員開發(fā)了首創(chuàng)的路線圖，詳細介紹了干細胞如何成為感覺神經(jīng)元——這些細胞可以產(chǎn)生觸摸、疼痛和瘙癢等感覺。

這項研究使用小鼠的胚胎干細胞進行，還確定了在實驗室生產(chǎn)所有類型感覺神經(jīng)元的方法。研究人員表示，如果這項工作可以使用人類干細胞復制，這可能是朝著開發(fā)基于干細胞的療法邁出的關(guān)鍵一步，這些療法可以恢復因脊髓損傷而失去身體部分感覺的人的感覺。

該研究的高級作者、神經(jīng)生物學教授、寬干細胞研究中心成員薩曼莎·巴特勒表示，多年來，他的實驗室的研究重點是幫助經(jīng)歷過脊髓損傷的人再次感覺。這項工作概述了生產(chǎn)細胞的配方，使他們更接近于這個目標，這些細胞需要人們體驗擁抱的舒適感或通過疼痛感知危險。

這些發(fā)現(xiàn)于7月20日發(fā)表在《細胞報告》上。

感覺神經(jīng)元是脊髓中的一類神經(jīng)元，負責將感官信息從全身傳遞到中樞神經(jīng)系統(tǒng)。2018年，巴特勒的實驗室成為第一個從人類胚胎和誘導多能干細胞中創(chuàng)造感覺神經(jīng)元的群體。當時，他們的研究確定了如何只產(chǎn)生這些關(guān)鍵細胞的某些亞型。

這篇新論文通過介紹可用于指導干細胞區(qū)分六種感覺神經(jīng)元亞型中的每種類型的詳細協(xié)議來擴展了這項工作。此外，使用這些協(xié)議創(chuàng)建的神經(jīng)元在基因和分子上無法與體內(nèi)的現(xiàn)實生活中的神經(jīng)元區(qū)分開來，這讓研究人員有理由相信它們將具有相同的感官功能。

新研究的第一作者、巴特勒實驗室的博士后研究員Sandeep Gupta表示，感官間神經(jīng)元的每一種亞型都傳遞有關(guān)不同感覺的信息，如觸摸、壓力、伸展、疼痛、瘙癢和熱量。任何用于治療脊髓損傷和恢復感覺的細胞療法都需要包含所有這些亞型，這些亞型需要盡可能接近真正的神經(jīng)元。

Gupta和Butler還在六種亞型的細胞表面確定了獨特的標記，這將使科學家能夠分離這些不同感官神經(jīng)元的純種群，無論是來自干細胞還是從體內(nèi)獲得。作為最后一步，他們證明，通過修改這些協(xié)議，他們可以成功生成臨床應(yīng)用所需的大量感官神經(jīng)元。

總而言之，這些進展對于識別新藥特別有用。例如，研究人員可以分離傳輸疼痛信號的感官神經(jīng)元，并使用這些神經(jīng)元來測試旨在阻止其在慢性疼痛患者中活動的藥物。

持有埃莉諾一號的巴特勒表示，這為他們可以重新創(chuàng)建調(diào)節(jié)實驗室疼痛的神經(jīng)回路，然后篩選像嗎啡一樣不起作用但不針對大腦的新藥物，這可以降低成癮的風險。萊斯利是加州大學洛杉磯分校大衛(wèi)·格芬醫(yī)學院神經(jīng)生物學系開創(chuàng)性腦研究主席。

除了對細胞療法和藥物篩查的發(fā)展的潛在影響外，實驗室產(chǎn)生感覺神經(jīng)元的能力還可以使研究人員建模、研究和最終確定影響感覺的疾病的治療方法，如自閉癥譜系障礙或慢性對疼痛不敏感。

該團隊目前正在使用人類細胞復制這些發(fā)現(xiàn)。巴特勒表示，如果這項工作成功產(chǎn)生人類感官神經(jīng)元的所有亞型，它將為研究感官處理障礙提供關(guān)鍵的新途徑。

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