《Stem Cell Reports》：成功构建星形胶质细胞体外仿生模型

红色的是星形胶质细胞，绿色的是神经元，蓝色的是细胞核。

神经元在神经科学中一直很受关注，原因很好解释，它们是神经活动的重要的执行细胞。但是越来越多的证据表明，数量众多的星形细胞又称为星形胶质细胞（astrocytes）可不止是大脑赛场的占位队员。

众所周知，星形细胞以多种方式供养着神经元细胞，为它们提供能量、清理废物和结构支持。研究证据表明，它们还与脑血液流动、炎症等大脑功能有关。

目前通过人类干细胞诱导星形细胞发育和分化的方法不仅耗时而且对星形细胞的功能研究的帮助有限。

在这篇新文章中，Salk的研究人员描述了一种更有效的分化星形细胞的方式，并且所获得的细胞对炎症的敏感度和功能都更接近人脑操作。除此之外，Salk星形细胞还能与神经元共培养，以便研究人员研究两种细胞的互作模式。

佐以适当的鸡尾酒化合物（生长因子），循循渐进地人类多能干细胞可发展为体内任何类型细胞。使用Salk研究所的“多能干细胞（Ps）诱导实验手册”，大概6周，Ps就可变成一般的神经细胞，然后再变成星形细胞前体。在进一步的化学试剂处理下，几周之后前体细胞可分化为星形胶质细胞。

“虽然星形细胞的分化方法有很多，但是《Salk实验手册》能造就更早获得炎症敏感功能的细胞。提高了研究人员的建模效率，简化了实验程序。”Salk高级研究员、本文作者之一Carol Marchetto说。

新方法的另一个优点是，前体细胞可被冷冻，等有需求的时候再被取出扩大培养或分化。这意味着，开展新研究的其他研究人员可节省6周时间。

测试结果表明，被诱导出的星形胶质细胞的功能与从脑组织中分离的天然星形细胞非常类似：能对神经递质谷氨酸和钙做出相似的反应，能感知细胞炎症因子的存在并生产细胞因子。

此外，研究人员还对hiPSCs（初始来源于通常是成人皮肤，但已被重新编程为干细胞样状态）测试了他们的实验手册，结果与Ps一样，从hiPSCs分化来的星形胶质细胞表现出了与天然星形细胞一样的炎症敏感性。

“这项技术使我们能更快地解决大脑发育和疾病问题，拓展我们提出问题的能力，”Gage说。

研究小组共培养了一些神经细胞和Ps源的人工星形细胞，正在探索健康和疾病状态的关系。不久的将来，科学家们将采用患者组织样本培养的iPSCs，诱导星形胶质细胞，然后研究它们与神经元之间的互相作用。