图片来源：Gladstone Institutes

研究者Gan表示，问题在于，来自真实人类大脑的细胞无法在培养皿中生存，因此我们就需要在实验室中制造出人类细胞，但这并不像听起来那么简单。很多科学家都会利用诱导多能干细胞（iPSCs）来解决这个问题，通过将皮肤细胞重编程为干细胞就能够制造出iPSCs，其能够转化成为机体中任何一种类型的细胞，因此Gan就利用ipsCs来制造大脑细胞，比如神经元细胞或胶质细胞，这些细胞和神经变性疾病的发生密切相关。

这项研究成果刊登于国际杂志Stem Cell Reports上，研究者表示，由ipsCs所制造的人类脑细胞能够在药物筛选上展现巨大潜力，然而制造脑细胞的过程却非常复杂、昂贵且变化性较大；当前很多方法制造出的脑细胞都具有一定的异质性，而且不同细胞彼此不同，这往往会给后期药物筛选带来一些不一致的结果，此外，在实验室中大量制造脑细胞花费较大，因此目前研究人员要想扩大规模非常困难。

新技术的诞生

研究者Michael Ward博士表示，我无意中发现一种斯坦福大学所开发的制造iPSCs的新方法，如果我们能找到简化并且更好控制这种方法的策略，那么我们就能够在实验室中有效改善制造人类大脑细胞的方法。随后研究者Ward和Chao Wang博士发现了一种新方法，其能够对细胞的遗传组分进行操控使其由单一的ipsC能够产生成千上万个神经元细胞，这也就意味着每一个工程化的脑细胞都是一样的。

随后研究者对这种方法进行了改善创建出了一种简化的两步过程，这就能够帮助科学家们准确控制所产生的脑细胞的数量，并且能够在不同实验间轻松重复实验结果。如今研究人员能够在1周或2周内工程化制造出大量的脑细胞，而且在1个月内这些细胞就能够成为功能活跃的神经元细胞。研究人员意识到，这些新方法对于药物筛选以及多种疾病发病机制的研究具有非常重要的意义，随后研究人员在他们进行的研究中对此进行了证实。

研究者利用这种新技术将ipsCs成功转化为人类的神经元细胞，随后他们开发了一种药物筛选平台，并对1280种化合物进行了筛选，研究者的目标就是鉴别出能够降低大脑中tau蛋白水平的新型化合物，tau蛋白被认为是阿尔兹海默病研究中的一个重要方面，同时其也是开发新型阿尔兹海默病等疾病药物的新型靶点蛋白。

整个科学界研究的有力工具

研究者Gan说道，我们开发的这种经济有效实用性技术能够通过简单的两步操作在实验室中制造出大量的人类脑细胞，通过不断打破基于人类神经元的药物发现所面临的困境，我们相信，这种新技术将会在基础科学研究和工业领域得到广泛的应用。截止到目前为止，研究人员已经成功重复了两步法制造人类脑细胞的过程，研究人员希望后期通过更深入的研究开发出能够帮助治疗阿尔兹海默病等多种神经变性疾病的新型疗法。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Chao Wang, Michael E. Ward, Robert Chen, et al. Scalable Production of ipsC-Derived Human Neurons to Identify Tau-Lowering Compounds by High-Content Screening. Stem Cell Reports (2017). DOI: 10.1016/j.stemcr.2017.08.019

来源：生物谷

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