Brain function: First look at how astrocytes function in humans
December 10, 2015
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/12/151210124540.htm
脳内で起きるほとんどすべてのことは、アストロサイトがなければ失敗するだろう
この星形をしたグリア細胞は、シナプス形成、神経組織修復、血液脳関門の形成において重要な役割を演じることが知られている
しかし、この神経組織をサポートする細胞についてマウスでのデータは何十年分も存在するが、それらの実験がヒトの生物学に対してどれほどの関連があるのか（そして潜在的な治療法は成功しうるのか）は未解決の問題open questionである
Neuron誌で12月10日に発表された研究で、スタンフォードの科学者はヒトとマウスのアストロサイトを機能的かつ分子的に初めて比較した
それによると、遺伝子の85%から90%は同様であるもののヒトのアストロサイトは独特の遺伝子を持ち、神経伝達物質であるグルタミン酸に特に異なる反応を示すという
これはおそらく、成人/成体のステージではヒトのアストロサイトはマウスのそれとは対照的に、ニューロンの活性を感知してそれに応じて機能を調整するのが得意であるということを意味する
「我々はヒトのアストロサイトの独特な特性を理解し始めたばかりである」
スタンフォード大学医学部の神経生物学でpostdoctoral scholarであり筆頭著者のYe Zhangは言う
「我々はヒトのアストロサイトのみに排他的に発現する何百もの遺伝子を発見した
将来の研究でさらなる生物学的な違いが明らかになるだろうwill
この研究は潜在的に生物学的な疾患におけるこれらの細胞の役割についての我々の認識を助ける」
ヒトのアストロサイトについての研究は多くの問題に直面する
例えば『アクセスaccessに関連する問題』があり、生きた組織のサンプルは脳腫瘍またはてんかんの手術や胎児組織から得なければならない
『精製purificationについての問題』もあり、アストロサイトを他の細胞から分離すると頻繁に死ぬため多くの実験が失敗に終わる
Zhangと、共著者の大学院生graduate studentであるSteven Sloan、そして学部の指導者mentorである首席著者のBen Barres教授は、アストロサイトを単離して生きたまま培養し続けるために抗体を使ったプロトコルを開発してこの技術的な課題を乗り越えた
この方法により、マウスだけでなく膠芽腫glioblastomaのような脳腫瘍やてんかん患者のアストロサイトを健康な脳組織と比較することも可能になった
マウスの研究からこれらの疾患においてアストロサイトは非常に反応的reactiveであることが知られていたが、その意味は不明のままだった
今回の研究を通じて、そのように活性化している間に発現するヒトの『良い遺伝子』と『悪い遺伝子』による影響が解剖されてparsed out明らかになり始めた
もう一つの驚くべき発見は、アストロサイトには二つの異なるステージ（前駆体progenitorと成熟体mature）があり、早いステージのアストロサイトと脳腫瘍はお互いに非常に良く似ているということである
これはグリア細胞を源とする脳腫瘍の細胞を強制的に『成熟』した状態に移行させ、したがって分裂できないようにするという新たな治療法の可能性をもたらす
著者はこの発見が胎児組織を用いることなくして不可能だっただろうと記している
「そのような知識は胎児組織へのアクセスなしでは得られなかっただろう」
Zhangは言う
「我々はただ単にマウスの脳を研究するだけではヒトの脳と神経発達的な疾患の生物学を推定することはできないのである」
Zhangと彼女の同僚は今回開発した新しい方法により、アルツハイマー病やALS、脳卒中、脳外傷、自閉症、統合失調症など様々な疾患におけるヒトのアストロサイトの独特の性質をすぐに調べ始めたいと考えている
http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2015.11.013
Purification and characterization of progenitor and mature human astrocytes reveals transcriptional and functional differences with mouse.
関連記事
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141010083859.htm
マウス脳卒中後の線条体アストロサイトにおけるNotch1シグナル低下は神経発生に必須である
http://dx.doi.org/10.1126/science.346.6206.237
A latent neurogenic program in astrocytes regulated by Notch signaling in the mouse.
December 10, 2015
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/12/151210124540.htm
脳内で起きるほとんどすべてのことは、アストロサイトがなければ失敗するだろう
この星形をしたグリア細胞は、シナプス形成、神経組織修復、血液脳関門の形成において重要な役割を演じることが知られている
しかし、この神経組織をサポートする細胞についてマウスでのデータは何十年分も存在するが、それらの実験がヒトの生物学に対してどれほどの関連があるのか（そして潜在的な治療法は成功しうるのか）は未解決の問題open questionである
Neuron誌で12月10日に発表された研究で、スタンフォードの科学者はヒトとマウスのアストロサイトを機能的かつ分子的に初めて比較した
それによると、遺伝子の85%から90%は同様であるもののヒトのアストロサイトは独特の遺伝子を持ち、神経伝達物質であるグルタミン酸に特に異なる反応を示すという
これはおそらく、成人/成体のステージではヒトのアストロサイトはマウスのそれとは対照的に、ニューロンの活性を感知してそれに応じて機能を調整するのが得意であるということを意味する
「我々はヒトのアストロサイトの独特な特性を理解し始めたばかりである」
スタンフォード大学医学部の神経生物学でpostdoctoral scholarであり筆頭著者のYe Zhangは言う
「我々はヒトのアストロサイトのみに排他的に発現する何百もの遺伝子を発見した
将来の研究でさらなる生物学的な違いが明らかになるだろうwill
この研究は潜在的に生物学的な疾患におけるこれらの細胞の役割についての我々の認識を助ける」
ヒトのアストロサイトについての研究は多くの問題に直面する
例えば『アクセスaccessに関連する問題』があり、生きた組織のサンプルは脳腫瘍またはてんかんの手術や胎児組織から得なければならない
『精製purificationについての問題』もあり、アストロサイトを他の細胞から分離すると頻繁に死ぬため多くの実験が失敗に終わる
Zhangと、共著者の大学院生graduate studentであるSteven Sloan、そして学部の指導者mentorである首席著者のBen Barres教授は、アストロサイトを単離して生きたまま培養し続けるために抗体を使ったプロトコルを開発してこの技術的な課題を乗り越えた
この方法により、マウスだけでなく膠芽腫glioblastomaのような脳腫瘍やてんかん患者のアストロサイトを健康な脳組織と比較することも可能になった
マウスの研究からこれらの疾患においてアストロサイトは非常に反応的reactiveであることが知られていたが、その意味は不明のままだった
今回の研究を通じて、そのように活性化している間に発現するヒトの『良い遺伝子』と『悪い遺伝子』による影響が解剖されてparsed out明らかになり始めた
もう一つの驚くべき発見は、アストロサイトには二つの異なるステージ（前駆体progenitorと成熟体mature）があり、早いステージのアストロサイトと脳腫瘍はお互いに非常に良く似ているということである
これはグリア細胞を源とする脳腫瘍の細胞を強制的に『成熟』した状態に移行させ、したがって分裂できないようにするという新たな治療法の可能性をもたらす
著者はこの発見が胎児組織を用いることなくして不可能だっただろうと記している
「そのような知識は胎児組織へのアクセスなしでは得られなかっただろう」
Zhangは言う
「我々はただ単にマウスの脳を研究するだけではヒトの脳と神経発達的な疾患の生物学を推定することはできないのである」
Zhangと彼女の同僚は今回開発した新しい方法により、アルツハイマー病やALS、脳卒中、脳外傷、自閉症、統合失調症など様々な疾患におけるヒトのアストロサイトの独特の性質をすぐに調べ始めたいと考えている
http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2015.11.013
Purification and characterization of progenitor and mature human astrocytes reveals transcriptional and functional differences with mouse.
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マウス脳卒中後の線条体アストロサイトにおけるNotch1シグナル低下は神経発生に必須である
http://dx.doi.org/10.1126/science.346.6206.237
A latent neurogenic program in astrocytes regulated by Notch signaling in the mouse.