世界首次，在实验室中培养出高度成熟神经元，让渐冻症/帕金森病等疾病治疗成为可能( 二 ) _健康小知识

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高流动性IKVAV-PA超分子支架增强了iPSCs衍生的运动神经元的整合素依赖效应
更简单的说，经过调整的纳米纤维能够容纳运动速度更快的“跳舞分子” ，而在越动态的涂层上培养神经元，就会得到越成熟的神经元。
生命在于运动
研究团队认为这种方法之所以有效是因为受体在细胞膜上移动得非常快，而支架上的信号分子也移动非常快，因此它们更有可能是同步，受体通过非常特殊的空间接触被信号激活，快速移动的分子也有可能增强受体的运动，这反过来有助于将它们聚集在一起，以利于信号传递。
经过ECM模拟平台强化的神经元不仅更加成熟，而且还表现出增强的信号传递能力和更强的分支能力，这是神经元相互之间进行突触接触所必需的。这些结果表明，运动在细胞信号传递中发挥着重要作用，而不仅仅是单个分子的简单构象变化。

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高流动性的IKVAV-PA2对功能性MN成熟的影响
研究团队表示，与目前体外培养干细胞源性神经元的方法相比，他们开发的基于PA的ECM模拟技术具有更明显的生物学和技术优势。这项最新研究证明了将动态可控特征纳入合成ECM支架的重要性，可以显著改进基于干细胞的神经元模型。
巨大的应用前景
论文的通讯作者SamuelI.Stupp表示，这项技术将有助于深入了解与衰老相关的疾病，并成为在细胞培养中测试各种药物疗法的更好选择。通过使用“跳舞分子” ，能够创造模拟老化ECM的人造涂层，从而获得老化的人类神经元，方便科学家们研究神经退行性疾病的发病。
基于这些发现，研究团队从渐冻症（ALS）患者的皮肤细胞中提取细胞，并将其转化为iPSCs ，然后，将它们再分化为运动神经元，而运动神经元正是渐冻症这种神经退行性疾病所损失的细胞类型。最后，研究团队在新型合成涂层材料上培养这些患者来源的运动神经元，以此研究ALS的发病过程。
该论文的共同通讯作者EvangelosKiskinis博士表示，这是首次能够在渐冻症患者细胞来源的iPSC再分化的运动神经元中看到成年期神经蛋白聚集。这是一个新的突破。

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研究模式图
更重要的是，随着研究的进一步发展，这项技术还可以作为治疗脊髓损伤以及神经退行性疾病（包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿舞蹈症、渐冻症等等）的一种有希望的疗法。
例如，可以从患有渐冻症或帕金森病的患者身上提取皮肤细胞，将其诱导为iPSC ，然后在涂层上培养这些细胞，以创造健康、功能强大的成熟神经元，再将健康的神经元移植到患者体内，就可以替换受损或丢失的神经元，从而恢复患者失去的认知或感觉。而且，由于最初的细胞来自患者，由iPSC再分化而来的神经元也将在基因上与患者匹配，从而消除免疫排斥的可能性。
细胞替代治疗对于像渐冻症这样的疾病来说非常具有挑战性，因为脊髓中移植的运动神经元需要将其长轴突投射到周围适当的肌肉部位，但这种治疗方法对于帕金森病可能更直接。但不管怎样，这项新技术都将是革命性的。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.stem.2022.12.010

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