Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Neuroner avledet fra overvektige mennesker reagerer annerledes på appetitthormoner

200th Knowledge Seekers Workshop Nov 30 2017 (Juni 2019).

Anonim

Amerikanske forskere har med suksess generert hypotalamuslignende nevroner fra humane induserte pluripotente stamceller (hiPSCs) tatt fra blod og hudceller av super-overvektige personer og personer med normal kroppsvekt. Forskerne fant at hjerneceller avledet fra super overvektige var mer sannsynlig å dysregulere hormoner relatert til fôringsadferd og sult, så vel som fedme-relaterte gener og metabolske veier. Arbeidet vises 19. april i tidsskriftet Cell Stem Cell .

annonse


"Dette er det første trinnet i å bruke en iPSC-basert plattform for å modellere komplekse polygeniske sykdommer som fedme, " sier senior forfatter Dhruv Sareen, en stamcellebiolog ved Cedars-Sinai Medical Center. "Vi utviklet en flott plattform som potensielt kunne brukes til å evaluere effekten av eksperimentell terapi på pasientspesifikke hypotalamiske nevroner fra overvektige pasienter med forskjellig, genetisk bakgrunn, kroppsmasseindeks og miljømessige eksponeringer."

I de fleste overvektige individer har geneene de arvet hver, små effekter som bidrar til fedmefølsomhet. Mange av disse genene regulerer hypotalamiske funksjoner som matinntak og energi metabolisme. Men humant hypotalamisk vev er ikke lett tilgjengelige, og understreker det presserende behovet for relevante nevronmodeller for fedmeforskning.

For å overvinne dette problemet, utviklet Sareen og hans medarbeidere en hiPSC-basert tilnærming for å generere funksjonelle hypotalamuslignende neuroner som modellformer av fedme med komplisert genetisk opprinnelse. De genererte hiPSCer fra blod og hudceller tatt fra overvektige personer, som hadde en kroppsmasseindeks på 50 eller flere og flere genetiske varianter, så vel som vanlige personer med en kroppsmasseindeks på 25 eller mindre. Disse hiPSCene ble deretter omdannet til hypotalamuslignende nevroner som delte genuttrykksprofiler som ligner på de voksne hypothalamus-celler etter mortem.

Disse nevronene utskilt neuropeptider som regulerer fôradferd som svar på sulthormonet ghrelin og matinghormon leptin, som frigjøres av celler i tarm og fettvev, henholdsvis. Hypothalamuslignende nevroner generert fra overvektige individer viste et unormalt sterkt respons på ghrelin, i motsetning til de som er avledet fra normale fag. Dessuten beholdt hypotalamuslignende neuroner generert fra super-overvektige individer tegn på dysregulering i fedme-relaterte gener og metabolske veier, til tross for gjennomføring av omprogrammeringsprosessen.

hiPSCs har hovedsakelig blitt brukt til å studere sjeldne former for sykdommer forårsaket av mutasjoner i et enkelt gen. Selv om et par laboratorier nylig genererte hiPSC-avledede hypotalamuslignende neuroner, viste de ikke at disse cellene utskiller neuropeptider som svar på hormonelle signaler eller nøyaktig kan modellere komplekse polygenformer av alvorlig human fedme.

"I siste instans baner vi vei for personlig eller presisjonsmedisin, der legemidler kan tilpasses for overvektige pasienter med forskjellig genetisk bakgrunn og metabolismenes status, avhengig av deres toleranse og reaksjon på stoffkombinasjoner, sier Sareen.

En potensiell begrensning av studien er at fôringsadferdene reguleres av hypothalamus i nær konsert med mange andre organer og celletyper, som for eksempel hypofysen, bukspyttkjertelen, lever, tarm og fett. I fremtidige studier vil Sareen og hans team teste om hiPSC-avledede hypotalamuslignende neuroner kommuniserer med andre relevante celletyper og danner funksjonelle kretser både i en tallerken og i levende organismer.

Sareen sier, "Det er flere mellomliggende trinn før vi kan realisere potensialet for denne iPSC-teknologien til å bli en pålitelig plattform for å skjerme potensielle terapi for fedme og andre metabolske sykdommer."

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Cell Press . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Uthra Rajamani, Andrew R. Gross, Brooke E. Hjelm, Adolfo Sequeira, Marquis P. Vawter, Jie Tang, Vineela Gangalapudi, Yizhou Wang, Allen M. Andres, Roberta A. Gottlieb, Dhruv Sareen. Overvektige pasient-avledede iPSC-hypothalamusneuroner viser obesogene signaturer og hormonresponser . Cellstamcelle, 2018; DOI: 10.1016 / j.stem.2018.03.009