健康

研究者は、嗅覚を研究するための革新的なモデルを開発します

新たに考案された3次元モデルを使用して、鼻の神経組織の再生を研究し、タフツ大学医学部の研究者と生物医学科学大学院（GSB）と同僚は、ドーマントであると考えられる1つのタイプのステム細胞が、最初に信じられていた匂いよりも臭いがするよりも重要な役割を果たす可能性があることを発見しました。 中枢神経系の細胞とは異なり、鼻腔内の感覚ニューロンは、外部環境にほぼ一定の曝露にもかかわらず、生涯を通じて再生する顕著な能力を持っています。 Covid-19、毒素への曝露、さらには老化自体などのウイルス感染は、それらの機能やこれらの細胞が複製する能力を低下させる可能性があります。研究者チームは、科学者が鼻でニューロンが継続的に形成され、なぜこのプロセスが病気や老化の減少をするかをよりよく研究するために、新しい、簡単に作成できる3次元の嗅覚組織マウスモデルまたはオルガノイドを考案しました。 最近発表された彼らの研究 セルレポート方法、このマウスモデルを使用して、水平基底細胞（HBC）と球状基底細胞（GBC）と呼ばれる2種類の幹細胞がどのように互いに通信してサポートし、新しい臭い感知神経組織を発達させるかを示します。 「私たちの研究は、これらの2つの幹細胞が相互依存している可能性があることを示唆しています」と、この研究の上級著者であり、発達、分子、化学生物学部の研究助教授であるブライアン・リンは言います。 「私たちが主に休眠していると思ったタイプ - HBC-は、実際に新しいニューロンの生産と損傷した組織の修復をサポートする上で重要な役割を果たす可能性があります。」 このモデルを使用して、チームは、新しい嗅覚ニューロンの生成を積極的にサポートするタンパク質KRT5の生産によってマークされたHBCの特定の亜集団を特定しました。研究者は、これらの特定のHBCがオルガノイドの形成に重要な役割を果たすことを観察し、これらの細胞がオルガノイド培養から選択的に枯渇したとき、新しいニューロンの生成が著しく損なわれることを発見しました。これらの結果は、これらの幹細胞は、かつて休眠状態であると考えられていたが、再生プロセスに不可欠なプレーヤーであることを示唆しています。 「私たちはまた、さまざまな年齢のマウスの細胞を見て、モデルで成長しました」とリンは言います。 「古いマウス細胞が新しいニューロンを生成する能力の低下を発見しました。これは、年齢とともにGBC集団の減少によるものだと思いますが、この仮説をテストし、もしそうなら、それらを若返らせる方法を開発する必要があります。」 使いやすいモデル 研究の主著者であるジュリアナ・グッツチョウ・ゲームロ、元Ph.D. GSBSを訪れる学生は、ブラジルのパラナのロンドリーナ州立大学のタフツに来ました。リンは、限られた資金と機器を持つラボで簡単に作成できるモデルの開発に専念していると言います。 「臭いの喪失はCovid-19およびパーキンソン病やその他の状態に関連しているため、さまざまな分野のはるかに多くの研究者が過去数年間で嗅上皮細胞の研究を開始しました」とリンは言います。 「私たちは、使用できるモデルを開発したかったため、非STEM細胞生物学者とリソースが限られているラボで働く人が使用して、嗅覚ニューロンがどのように再生され、そのプロセスが完全に減少または失敗する原因となることをよりよく理解できるようにしました」と彼は言います。 次のステップ：ヒトオルガノイド 究極の目標は、嗅覚ニューロンのこのマウス組織モデルを使用して、臭いの感覚が大幅に低下またはなくなっている人々を治療するために薬物をスクリーニングするために使用できるヒトオルガノイドを開発するための経路として使用することです。 オルガノイドは、動物全体または既存のヒト細胞培養を使用するよりも、臨床試験の研究をより迅速、安価で、潜在的に効果的にします。オルガノイドはすでに肺、腎臓、その他の臓器用に開発されていますが、ヒトの嗅覚組織では開発されていません。 「人間から純粋な嗅覚組織を得ることは困難です」とリンは言います。個人は麻酔されており、コビッドテストワンドに似たブラシが鼻腔に深く押し込まれます。マウスモデルとは異なり、このプロセスで収集されたヒト呼吸幹細胞と嗅覚幹細胞を分離することは困難です。 研究チームの次の課題は、人間の嗅覚幹細胞を分離し、それらをラボで成長させるためのシンプルで安価な手法を開発することです。 #研究者は嗅覚を研究するための革新的なモデルを開発します