南加州大学的研究人员在神经科学领域取得了重大突破,成功筛选出一种由四种化学(http://www.maoyihang.com/sell/l_9/)物质组成的鸡尾酒——GENtoniK。这种鸡尾酒能够加速人多能干细胞(hPSC)来源的神经元的成熟,从而解决了从hPSC中产生成人样神经元成熟缓慢的主要瓶颈。
神经元的成熟是一个复杂的过程,涉及到多种细胞外因子和细胞内在机制的相互作用。尽管已有研究确定了多种促进神经元成熟的因子,但在特定微环境中,细胞内在的成熟速率起着主导作用,并由物种特异性的分子时钟决定。这意味着,人类神经元的成熟速度比其他动物慢得多。
为了解决这一难题,研究团队建立了一种多表型的基于图像的检测方法,以监测几乎纯净的hPSC来源的深层皮质神经元培养物的成熟过程。他们利用这种方法对2688种生物活性化合物进行了筛选,寻找能够促进神经元成熟的化合物。
经过筛选,研究团队发现了一种由四种化合物组成的鸡尾酒——GENtoniK。这种鸡尾酒能够通过抑制抑制神经元成熟的表观遗传因子和刺激促进神经元成熟的活性依赖因子,来加速神经元的成熟。具体来说,该鸡尾酒包括GSK2879552、EPZ-5676、NMDA和Bay K 8644这四种化合物。
在实验中,这种四因子鸡尾酒组合在多种测试参数中均显示出促进神经元成熟的效果,包括突触密度、电生理学和转录组学。这种成熟效应在皮质类器官、脊髓运动(http://www.maoyihang.com/sell/l_35/)神经元和非神经谱系(包括黑色素细胞和胰岛β细胞)中得到了进一步验证。此外,在广泛的hPSC来源的细胞类型中观察到的成熟效应表明,控制人类细胞成熟时间的一些机制可能在不同谱系中共享。
这项研究的成果为神经科学领域带来了新的突破,提供了一种有效的方法来加速神经元的成熟。这一发现不仅有助于更好地理解神经发育和疾病机制,还为未来的治疗和药物研发提供了新的思路和工具(http://www.maoyihang.com/sell/l_5/)。