Zeitschrift für Zellwissenschaft und Therapie
Offener Zugang

Abstrakt

Nichtvirale Reprogrammierungsgene beschleunigen die Bildung von Neuronen aus embryonalen Gehirnzellen von Mäusen: Synergetischer Effekt der Gentherapie mit dem vom Gehirn abgeleiteten neurotrophen Faktor

Liu G

Einleitung: Die geringere Produktmenge reprogrammierter Stammzellen und die langsamere Differenzierung von Stammzellen in Neuronen haben den Fortschritt der Zelltherapie in klinischen Anwendungen begrenzt. Die neurotrophen Faktoren BDNF, GDNF, FGF und IGF sind entscheidende Faktoren für die weitere Differenzierung und Proliferation neuronaler Zellen. Der Einfluss der Reprogrammierungsgene auf die neurotrophen Faktoren ist jedoch unklar.

Methoden: Murine primäre embryonale Gehirnzellen wurden mit cDNA-Konstrukten transfiziert, die nicht-virale Reprogrammierungsgene kombinierten und mit/ohne vollständige cDNA-Konstrukte dieser neurotrophen Faktoren. Reprogrammierte iPSCs und progressiv differenzierte Nervenzellen und Kontrollen wurden mit bildgebenden Verfahren und Mengen beobachtet.

Ergebnisse: Unsere Ergebnisse lassen darauf schließen: 1) Im Verlauf der Transformation von iPSCs in fortschreitend entwickelte Neuronenzellen haben die nicht-viralen Reprogrammierungsgene die Bildung von Progenitorzellen, Neuronenzellen bzw. Neuronennetzwerken erheblich beschleunigt. 2) Die nicht-viralen Reprogrammierungsgene erhöhten direkt die Genexpression von BDNF, GDNF, FGF und IGF auf RNA-Ebene. 3) cDNA BDNF plus Reprogrammierungsgene zeigten eine robuste Induktion des unreifen neuronalen Markers Doublecortin auf Proteinebene. Reprogrammierungsgene und neurotrophe Faktoren versorgen Stammzellen mit Energie.

Schlussfolgerung: Diese Studie stellt einen hocheffizienten Ansatz zur Herstellung nicht-viraler reprogrammierter Stammzellen und differenzierter Hilfsnervenzellen vor, der möglicherweise in zukünftigen klinischen Anwendungen Anwendung finden könnte.