新老鼠建模系统使体内研究疾病的发展

怀特黑德研究所研究人员创建了一个新的老鼠建模平台,可以用来研究神经嵴开发以及建模的多种疾病,包括癌症如黑色素瘤和神经纤维瘤。

“我们介绍了人类干细胞在适当的阶段到老鼠的胚胎在子宫内,让他们融入发展组织,”鲁道夫Jaenisch怀特黑德创始成员说。“结果令人鼓舞,并提供一个证据原则上重要的第一步生成的老鼠携带disease-relevant人类的目标细胞在相关的组织。”

导致老鼠嵌合体将填补一个重要空白在疾病研究中,因为现有的模型不准确模仿某些疾病和疾病状态。癌症通常是研究在小鼠植入人类肿瘤细胞,但是这种方法不能提供洞察固体肿瘤起始和进展。与长延迟复杂疾病,包括阿尔茨海默氏症和帕金森氏症,可以使用诱导部分建模多能干细胞(万能)。然而,短期的文化在一道菜不能捕捉疾病进展的漫长的过程在一个活的有机体。

为了克服这些限制,Jaenisch科学家的实验室先进的方法他最初使用在1985年创建了老鼠嵌合体。在当前的研究中,研究小组,由博士后研究员麦基尔科恩,注入小鼠胚胎在子宫内神经嵴细胞(国立)来自人类胚胎干细胞(为)和人类的万能。研究人员指出,如果成功,植入中心立即将区分和无缝集成到他们的主机的老鼠。

国立细胞科学中心多功能细胞,产生有限的血统,包括周围神经系统和黑色素细胞产生的色素存在于皮肤和头发。在开发期间,该中心通过胚胎移植。的植入中心立即被贴上绿色荧光蛋白(GFP),表现出类似的迁移模式。大约27%的胚胎植入GFP-labeled国立细胞科学中心目前在开发期间,类似科恩和Jaenisch所看到的频率在一个平行实验mouse-mouse嵌合体。

因为该中心立即植入白老鼠缺乏色素,任何毛发的色素细胞因捐赠中心立即明显暗。大约35%的小鼠孤立的黑色的头发在头上,表明植入的国立细胞科学中心已经成功地分化和整合到宿主老鼠。虽然相似比例的mouse-mouse嵌合体黑色毛发,这些老鼠扩张贡献黑毛比缺乏的老鼠中嵌合体的外套。

科恩和Jaenisch正在努力改善集成。

“关键壁垒对人类细胞的功能集成到老鼠胚胎的显著差异是人类捐赠者和啮齿动物宿主的生物,”科恩说,他们的工作描述在线在本周美国国家科学院院刊》(PNAS)。“我们的下一步是操纵老鼠和/或注入人体细胞,以便更好的主机和捐赠者之间的匹配人类细胞获得更好的贡献,因此成功地引入到胚胎的细胞。”