लैब-ग्रोन पुर्किनजे न्यूरॉन्स कुछ ऑटिज़्म रहस्यों को डीकोड करने में मदद करते हैं

हार्वर्ड अनुसंधान सेरिबैलम में ऑटिज़्म और पुर्किनजे कोशिकाओं के बारे में संकेत मिलता है।

यह पुर्किनजे न्यूरॉन सेलुलर और आणविक स्तर पर ट्यूबरस स्क्लेरोसिस और बीमारी के मॉडल गुणों वाले मरीजों से लिया गया था। सुन्दरबर्ग और सहयोगियों ने पहले रोगियों के रक्त कोशिकाओं या त्वचा कोशिकाओं से प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम कोशिकाओं (आईपीएससी) का निर्माण किया, फिर उन्हें तंत्रिका प्रजनन कोशिकाओं और अंततः पुर्किनजे कोशिकाओं में विभेदित किया।

स्रोत: मारिया सुन्दरबर्ग, पीएचडी, साहिन प्रयोगशाला, बोस्टन चिल्ड्रेन हॉस्पिटल की सौजन्य

हार्वर्ड मेडिकल स्कूल में शोधकर्ता प्रयोगशाला में पुर्किनजे न्यूरॉन्स बढ़ रहे हैं और ऑटिज़्म स्पेक्ट्रम डिसऑर्डर (एएसडी) के बारे में ताजा संकेतों का पता लगा रहे हैं। बोस्टन चिल्ड्रेन हॉस्पिटल में साहिन लैब से एक नया अध्ययन प्रयोगशाला से उगाए गए पुर्किनजे कोशिकाओं में पाए जाने वाली कई विशेषताओं की पहचान करता है जो यह समझाने में मदद कर सकते हैं कि एएसडी सेलुलर और आणविक स्तर पर कैसे विकसित होता है। इन निष्कर्षों को आण्विक मनोचिकित्सा पत्रिका में 15 फरवरी, 2018 को प्रकाशित किया गया था।

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प्रारंभिक जीवन में ऑरिज़्म और सेरिबैलम (लैटिन “थोड़ा मस्तिष्क” के लिए लैटिन) को जोड़ने वाले सबूतों का एक बढ़ता पहाड़ है। हालांकि, हाल ही में, सेलुलर स्तर पर इन सेरिबेलर घाटे के अंतर्गत आणविक तंत्र गूढ़ बने रहे हैं। (“सेरेबेलर” का अर्थ है ‘सेरेबेलम से संबंधित या उससे संबंधित।’)

मुस्तफा साहिन और एचएमएस ग्राउंडब्रैकिंग में उनकी टीम द्वारा किए गए नए अध्ययन से यह पता चलता है कि उन्होंने ट्यूबरस स्क्लेरोसिस कॉम्प्लेक्स (टीएससी) नामक जेनेटिक सिंड्रोम वाले रोगियों से सेरिबेलर पुर्किनजे कोशिकाओं को बनाने के लिए स्टेम सेल तकनीक का उपयोग किया। टीएससी के साथ मरीज़ अक्सर एएसडी जैसी विशेषताएं प्रदर्शित करते हैं। उदाहरण के लिए, टीएससी या एएसडी से ग्रस्त मरीजों की शव सामान्य जनसंख्या की तुलना में पुर्किनजे कोशिकाओं की नाटकीय कमी दर्शाती है।

2012 में, साहिन लैब ने एक माउस मॉडल बनाया जिसने पुर्किनजे कोशिकाओं में टीएससी जीन (टीएससी 1) को खारिज कर दिया। बाद के अध्ययनों ने इन चूहों में सामाजिक घाटे और अन्य एएसडी जैसी व्यवहारों का खुलासा किया। अपने नवीनतम शोध के लिए, साहिन और उनकी टीम टीएससी के रोगियों से व्युत्पन्न पुर्किनजे कोशिकाओं को बढ़ाकर मानव अध्ययन करना चाहती थीं, जिन्होंने नियंत्रण समूह के साथ एएसडी जैसी विशेषताएं प्रदर्शित की थीं।

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पेपर के पहले लेखक मारिया सुंडबर्ग ने एक बयान में बताया, “विकासशील रूप से, स्टेम-सेल-व्युत्पन्न न्यूरॉन्स भ्रूण अवस्था के करीब हैं, कोशिकाओं के प्रारंभिक भेदभाव को दोबारा बदलते हैं।”

जब सुन्दरबर्ग एट अल। टीएससी उत्परिवर्तन वाले लोगों से कोशिकाओं के साथ अप्रभावित लोगों (माता-पिता या लिंग-मिलान नियंत्रण) से प्राप्त लैब से उगाए गए पुर्किनजे कोशिकाओं की तुलना में, उन्हें डेंडर्राइट्स और असंतुलित सिनैप्टिक विकास में संरचनात्मक असामान्यताएं मिलीं।

साहिन ने कहा, “हमने बदलाव देखा।” “कोशिकाएं बड़ी होती हैं और नियंत्रण कोशिकाओं से कम आग लगती हैं – ठीक उसी तरह हम माउस मॉडल में देखते हैं।” शोध दल के मानवीय व्युत्पन्न पुर्किनजे कोशिकाओं के विस्तृत विश्लेषण ने एमटीओआर नामक सेल विकास मार्ग के अति सक्रियण को दिखाया और दो उत्पादन कम किया न्यूरॉन-टू-न्यूरॉन संचार के लिए प्रोटीन महत्वपूर्ण है।

आखिरकार, जब शोधकर्ताओं ने विशिष्ट जीन की तुलना की जो टीएससी रोगियों के पुर्किनजे कोशिकाओं में “चालू” थे, तो उन्होंने अप्रत्याशित रूप से पाया कि इन रोगी से प्राप्त पुर्किनजे कोशिकाओं ने एफएमआरपी, फ्रैगिल एक्स सिंड्रोम से जुड़े प्रोटीन का उत्पादन कम दिखाया है। साहिन ने कहा, “इन स्थितियों में एक आम डाउनस्ट्रीम मार्ग हो सकता है।”

साहिन लैब का नवीनतम अध्ययन महत्वपूर्ण है क्योंकि यह पहली बार शोधकर्ताओं ने टीएससी रोगियों के स्टेम कोशिकाओं का उपयोग करके प्रयोगशाला विकसित पुर्किनजे कोशिकाओं का निर्माण किया है। भविष्य के अध्ययनों में, साहिन और उनकी टीम ऑटिज़्म, पुर्किनजे कोशिकाओं और रहस्यमय सेरिबैलम के बीच के लिंक के बारे में अधिक सुराग जानने के प्रयास में विभिन्न समूहों से रोगी-व्युत्पन्न कोशिकाओं की बड़ी संख्या उत्पन्न करने की योजना बना रही है।

दिलचस्प बात यह है कि, टोक्यो विश्वविद्यालय में न्यूरोसाइस्टिक्स द्वारा एक और फरवरी 2018 के अध्ययन ने “प्रोजेनुलिन” नामक सेरेबेलम में पुर्किनजे कोशिकाओं से व्युत्पन्न एक अणु की पहचान की जो कि सबसे मजबूत चढ़ाई फाइबर को मजबूत करता है और जन्म के बाद आमतौर पर मस्तिष्क में होने वाले synapses के छंटनी का सामना करता है। अधिक देखने के लिए, “सेरेबेलम स्पर्स मस्तिष्क सेल विजेताओं और हारने वालों में अणु।”

संदर्भ

मारिया सुन्दरबर्ग, इवान टोचिट्स्की, डेविड ई। बुकहोल्ज़, केलेन विंडन, विले कुजाला, कुश कपूर, डेनिज़ कैटलटेपे, डारिया टर्नर, मिन-जून हान, क्लिफोर्ड जे। वूल्फ, मैरी ई। हटन, मुस्तफा साहिन। “टीएससी मरीजों से व्युत्पन्न पुर्किनजे कोशिकाएं हाइपोएक्ससिटेबिलिटी और सिनैप्टिक घाटे को कम एफएमआरपी स्तरों से संबद्ध करती हैं और रैपिमाइसिन द्वारा उलट जाती हैं।” आण्विक मनोचिकित्सा (प्रकाशित ऑनलाइन: 15 फरवरी, 2018) डीओआई: 10.1038 / एस 41380-018-0018-4

Naofumi Uesaka, Manabu अबे, Kohtarou Konno, माया यामाज़की, Kazuto Sakoori, Takaki Watanabe, Tzu-Huei काओ, Takayasu Mikuni, Masahiko Watanabe, Kenji Sakimura और Masanobu Kano। “प्रोग्रोगुलिन से सॉर्ट 1 प्रतिकृति सिग्नलिंग सिग्नल 1 काउंटरटेक्ट्स डेवलपिंग सेरेबेलम में उन्मूलन उन्मूलन।” (प्रकाशित: 1 फरवरी, 2018) न्यूरॉन डीओआई: 10.1016 / जे.नुरॉन.2018.01.018