Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:
проверенный фактами
рецензируемое издание
надежный источник
корректура
Хорошо! Характер крошечного количества света, излучаемого этими нервными стволовыми клетками, помог исследователям определить, активны они или находятся в состоянии покоя, без разрушительного тестирования. Кредит: Дарси Мур
× закрыть
Характер крошечного количества света, излучаемого этими нервными стволовыми клетками, помог исследователям определить, активны они или находятся в состоянии покоя, без разрушительного тестирования. Кредит: Дарси Мур
Исследователи могут использовать свет, естественным образом излучаемый биологическими образцами, чтобы лучше изучать различные состояния стволовых клеток в нервной системе благодаря инструменту, разработанному в Университете Висконсин-Мэдисон, что увеличивает их шансы на изучение процесса старения стволовых клеток.
Команда Университета Висконсина в Мэдисоне объединила автофлуоресценцию (естественное излучение света) и секвенирование генетического материала в отдельных клетках для изучения поведения нервных стволовых клеток. Автофлуоресценцию часто считают помехой, поскольку она может скрыть светящиеся метки, которые исследователи используют для отслеживания определенных сигналов внутри клетки. Однако в своей новой методике исследователи обнаружили, что признаки автофлуоресценции можно использовать для изучения спящего состояния стволовых клеток, известного как покой.
Результаты своих исследований они опубликовали в журнале Cell Stem Cell.
«Состояние покоя очень важно, потому что выход из состояния покоя является этапом, ограничивающим скорость создания новорожденных нейронов во взрослом мозге. Старение и неврологические заболевания ограничивают этот выход из состояния покоя, поэтому у нас есть большая потребность в изучении взрослых нервных стволовых клеток. в различных состояниях их клеток», — говорит Дарси Мур, старший автор исследования, профессор нейробиологии и член Центра стволовых клеток и регенеративной медицины Университета Висконсина в Мэдисоне.
«Наша цель состояла в том, чтобы создать новый инструмент, который мог бы определить, находится ли взрослая нервная стволовая клетка в состоянии покоя и ее различных подсостояниях (спящее или покоящееся состояние), или же клетка активирована, вступая в клеточный цикл».
Мур сотрудничал с Мелиссой Скалой, профессором биомедицинской инженерии Университета Висконсина в Мэдисоне, исследователем Института исследований Моргриджа и членом Центра стволовых клеток и регенеративной медицины, чья лаборатория разрабатывает методы флуоресцентной визуализации при жизни для изучения автофлуоресцентных сигнатур, связанных с отдельными клетками.
Когда клетки переходят из активного состояния в состояние покоя, меняется присутствие и количество определенных белков, важных для метаболизма. Эти молекулы изменяют способ поглощения света и его излучения обратно из клетки. Сосредоточившись на свете, излучаемом частями клетки, которые ключевым образом изменяются в состоянии покоя, исследователи определили световую «подпись», соответствующую состоянию клетки-мишени.
«Эти естественные сигналы внутри клетки могут надежно идентифицировать функцию и идентичность клетки», — говорит Скала. «Как будто природа пытается рассказать нам все тайны жизни».
Секвенируя РНК — своего рода рабочую копию ДНК, используемую для производства белков, которые заставляют все происходить в клетках — в изученных ими нервных стволовых клетках мыши, исследователи подтвердили совпадение между состоянием клетки и световыми сигнатурами.
Идентифицировав и расшифровав эти признаки автофлуоресценции, Мур и Скала разработали инструмент, который может помочь в изучении неврологических заболеваний и старения взрослых, но потенциально также может выйти за рамки нейробиологии. Они уже начали работать с Колином Кристом, профессором генетики человека из Университета Макгилла, над исследованием уникальных автофлуоресцентных сигнатур, присутствующих в мышечных стволовых клетках.
«Теперь, когда мы обнаружили, что это исследование создало не только инструмент, но и дало нам уникальное представление о клеточных процессах, которые различаются между покоящимися и активированными нервными стволовыми клетками, я еще сильнее чувствую, что идентификация клеток основана на том, как они действуют, а не на том, как они действуют. экспрессия одного белка приведет к тому, что исследования перейдут от изучения статических систем к динамическим», — говорит Мур.
«То, что мы можем изучать эти клетки по мере того, как они изменяются с течением времени, не разрушая их, а также видеть, как изменяются эти функциональные показатели, — это очень интересно».
Больше информации:
Кристофер С. Морроу и др., Аутофлуоресценция является биомаркером состояния активации нервных стволовых клеток, Cell Stem Cell (2024). DOI: 10.1016/j.stem.2024.02.011
Информация журнала:
Клетка Стволовая клетка
2024-03-28 15:10:09
1711639289
#Новый #инструмент #дает #исследователям #лучшее #понимание #старения #стволовых #клеток #мозге
