Новое исследование, опубликованное в Science Advances, раскрывает важную роль повышенного напряжения кислорода в раннем развитии мозга человека. Ученые из Национального Тайванского университета (National Taiwan University) и исследовательского центра прикладных наук Academia Sinica обнаружили, что увеличение уровня кислорода в течение четвертых-шестых недель развития мозга значительно способствует нейрогенезу.
Методология
Для своих экспериментов исследователи использовали мозговые органоиды человека, которые представляют собой миниатюрные модели мозга. С помощью передовой технологии микроскопии, известной как микроскопия срожней визуализации времени жизни флуоресценции (FLIM), они смогли контролировать внутренние уровни кислорода в органоидах. Это позволило им наблюдать, как изменения в напряжении кислорода влияют на ключевые этапы развития мозга.
Кроме того, ученые применили одноклеточное секвенирование РНК (SCRNA-Seq) и метаболомический анализ, чтобы глубже понять молекулярные механизмы, лежащие в основе этого процесса.
Результаты
Исследование показало, что временное повышение напряжения кислорода в течение 4-6 недели развития органоидов стимулирует критическую дифференцировку нейронов и рост тканей мозга. Этот вывод был получен благодаря мультиомическому анализу, который объединил данные из различных областей биологии.
Рекомендации
Эти результаты открывают новые перспективы для понимания механизмов нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Они также могут предложить потенциальные направления для разработки целевой терапии, направленной на улучшение функции мозга и предотвращение нейродегенеративных процессов.
Профессор из Национального Тайванского университета отметила: «Это открытие обеспечивает новую перспективу на механизмы, лежащие в основе нейродегенеративных заболеваний, и предлагает потенциальные направления для будущих терапевтических стратегий».
Заключение
Исследование подчеркивает важность кислорода в раннем развитии мозга и его потенциал для разработки новых методов лечения нейродегенеративных заболеваний. Эти результаты являются важным шагом вперед в понимании сложных процессов, происходящих в мозге, и могут привести к значительным достижениям в области медицины.
Литература.
“Shaping early neural development by timed elevated tissue oxygen tension: Insights from multiomic analysis on human cerebral organoids” by Yuan-Hsuan Liu et al. Science Advances
