没时间解释了，抓紧学习——实验室培育人脑细胞新方法

格拉德斯通研究所的Li Gan（音译：甘丽）博士在寻找阿尔兹海默症患者治疗方法之路上，攻破了几个关键路障。

　　

Gladstone研究所神经系统疾病部门副主任Li Gan, PhD，本科毕业于北京大学，在Yale大学医学院取得细胞和分子生理学博士学位后、加入Gladstone之前曾在Yale医学院和Harvard医学院接受博士后训练。

潜在治疗药物必须在人体细胞上测试，根据史实，这种建立在癌细胞研究基础上的验证方法并不适用于人类脑细胞。头条新闻：癌症基因组研究质疑小鼠癌症模型—它们真的有效吗？

“由于来自活人的脑细胞不能在培养皿中存活，我们需要对其进行工程改造，”高级研究员Gan博士解释道。“但这并不像听起来那么简单。”

许多科学家利用诱导多能干细胞（iPSCs）来解决这个问题，因为它们能分化成任意类型的人体细胞。Gan博士课题组也使用iPSCs生产与神经退行性疾病相关的神经元或神经胶质细胞。

这种来自iPSCs的人脑细胞给药物筛选提供了巨大助力。然而，它们的生产过程却极为复杂、昂贵和不稳定。许多现有方法生产的细胞都是异质的，即彼此各不相同。这很可能会导致不一致的药筛结果。而且，高成本的细胞生产方式也不利于大规模实验。

为了克服这些限制，Chao Wang博士和Michael Ward博士有了一个主意。

新技术诞生了

Gan博士实验室前任博后学者Michael Ward博士和现博士后Chao Wang博士发现了操纵单个iPSCs生产数以千万个神经元的遗传代码。这意味着，每个工程脑细胞都是完全一致的。

“初始结果令我感到激动，”Gan说，她同时还是加州大学旧金山研究所的神经学教授。“传统方法存在太多的可变性，这让实验复制变得相当困难。均质化的人脑细胞生产非常令人兴奋。”

研究小组进一步改进技术，通过在AAVS1位点插入一个隐藏了诱导神经元素2（inducible Ngn2，一种快速转化iPSCs成为神经元的转录因子）的转基因，构建了一株等位基因iPSC品系，使诱导方法精简为两步操作。

过去耗时几个月脑细胞才能诱导成功，现在Gan和她的团队在短短1-2周内就能大批量生成，这些神经元在1个月内可被功能活化。

为了证明新方法生产的细胞的研究价值，他们应用这些细胞搭建了一个药物筛选平台，检验了1280种化合物的药效，目标是找出能降低大脑tau蛋白水平的化合物（被认为是最有希望治疗阿尔兹海默症的方法之一）。

10月10日他们在Cell旗下的《Stem Cell Reports》杂志报道了高通量药筛平台的测试结果。

撼动整个科学界的有力工具

“它是一种成本效益高、生产步骤简单的方法，”Gan总结道。“克服了基于人类神经元的药物筛选的主要障碍，将在基础科学和工业界取得广泛应用。”

这个有用的新技术目前已经传开了，来自不同学术部门的研究人员不约而同地来Gan的实验室考察学习，其中一部分人甚至缺乏细胞培养经验，但目前为止，他们都成功地复制了“两步法”，亲自生产出了他们想要的神经细胞。

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原文检索：
Scalable Production of iPSC-Derived Human Neurons to Identify Tau-Lowering Compounds by High-Content Screening. Volume 9, Issue 4, p1221–1233, 10 October 2017