新的neuron-like细胞允许调查至关重要的细胞成分的合成

Neuron-like细胞创建从一个现成的细胞系让研究人员研究人类的大脑如何使代谢构建块必不可少的所有生物的生存。宾夕法尼亚州立大学的研究人员领导的团队优化的一种新方法来创建合成神经元,它们用于调查purines-a组件的核心酶参与合成的DNA参与许多其他细胞和代谢程序——酶如何变化由单纯疱疹病毒感染。一个早期版本的论文描述了酶发表在2018年1月在网站上神经化学杂志,有一篇描述neuron-like细胞出现在2017年12月期的病毒学杂志。

“这些新开发的neuron-like细胞让我们探讨嘌呤首次形成专门的细胞类型,“玛利亚Szpara说,宾夕法尼亚州立大学的生物化学和分子生物学助理教授和高级这两篇论文的作者。“我们神经元很感兴趣,因为它们需要大量的能量,因此需要有效地产生嘌呤。我们也好奇如何影响合成过程感染与单纯疱疹病毒,一个积极要求病毒这需要在神经元。”

当细胞对嘌呤高的需求,许多酶称为purinosome组成的一个复杂的形式来加速这些重要的化学物质的产生。研究人员研究了一种酶称为FGAMS, purinosome的核心组件。为了更好地理解FGAMS嘌呤生产的作用,他们看着,多少酶表达的啮齿动物的大脑切片,啮齿动物神经元,人类non-neuronal细胞,人类neuron-like细胞培养与新技术。

“研究人类神经元具有挑战性,因为我们没有一个好的实验室模型来研究它们,”科琳Mangold说,宾夕法尼亚州立大学的博士后研究员,这两项研究的作者之一。“我们可以用神经元从啮齿动物或小鸡胚胎,但他们不给我们相同的信息人类细胞。大多数研究需要大量的细胞,所以我们开发了一个方法,常用细胞系和形状成细胞,神经元的外表和行为方式。这种新方法将使我们能够开始问我们有神经元积压的问题,像如何在大脑中合成嘌呤。”

在啮齿动物neuron-like细胞和神经元和脑片,FGAMS表达在神经元的位置,包括线粒体附近和微管。因为FGAMS也是附近发现这些结构在non-neuronal细胞,研究人员怀疑purinosome形成在不同的细胞类型可能是守恒的。

研究人员还调查了影响感染单纯疱疹病毒1 (HSV1)嘌呤生物合成蛋白质FGAMS在神经元和non-neuronal细胞。最初HSV1感染个体在皮肤表面和收益建立终身感染神经元不能被免疫系统清除。因为嘌呤可能发挥作用在HSV1的复制,病毒的高代谢负载可能会耗尽资源和影响嘌呤合成嘌呤。

“HSV1感染诱导集群的FGAMS non-neuronal细胞,哪种模式皮肤感染阶段,虽然FGAMS似乎不断聚集和激活神经细胞,”Stephen Benkovic说埃文·普教授化学和持有人希伯家族的椅子在宾夕法尼亚州立大学化学和嘌呤形成论文的作者之一。“我们怀疑purinosome组装只根据non-neuronal细胞,但高精力充沛的要求在神经元可能需要purinosome存在所有的时间。”

“病毒像HSV1存活神经元,通过建立终身感染“Szpara说”,有越来越多的证据表明慢性病毒感染和疾病晚期神经认知之间的联系。我们正在继续调查病毒感染的潜在负担之间的连接和高代谢需求的神经元是否有途径,以防损坏,提高长期神经健康。”

因为neuron-like细胞的结果镜子的啮齿动物的大脑切片和神经元,这项研究强调了这些细胞作为一种新型的实用模型系统研究神经元和病毒如何影响他们。

“这些neuron-like细胞很容易生长的数字和将使我们能够捕获的一些细微差别研究病毒时我们错过了non-neuronal细胞,”麦肯齐·希普利说,宾夕法尼亚州立大学研究生第一作者的神经元合成纸。“虽然这些细胞可以用来问各种问题的神经元,他们还研究提供一条新途径神经元回复亲神经的病毒,像HSV,艾滋病、狂犬病,西尼罗河,Zika病毒、基孔肯雅热。”

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