健康科学研究所科学家发现纳米材料可调节多巴胺神经元分化

近日,国际学术期刊《Nanomedicine》在线发表了健康科学研究所乐卫东研究组题为“Graphene oxide promotes the differentiation of mouse embryonic stem cells to dopamine neurons”的研究论文,报道了纳米材料氧化石墨烯(graphene oxide, GO)在胚胎干细胞向多巴胺神经元分化过程中的重要作用。

中脑多巴胺能神经元的退行性死亡是帕金森病的最显著特征,通过干细胞诱导多巴胺神经元分化并进行细胞移植治疗已经成为潜在的帕金森病治疗方法。然而,对于胚胎干细胞向多巴胺能神经元的发育过程的机制至今还不清楚,且其分化效率仍然偏低。因此,获得高效分化的多巴胺神经元对于帕金森病的细胞移植治疗具有重要作用。纳米材料在生物医学领域的研究中越来越受到重视。石墨烯和氧化石墨烯在结构上属于薄片状结构,具有较高的生物学相容性且能够利用其表面特征与生物分子发生非共价相互作用,这些特点使其在干细胞分化和组织再生领域具有良好的应用前景。

博士研究生杨德华等在乐卫东老师的指导下,与上海交通大学微纳科学技术研究院的杨志研究员合作,通过制备和筛选多种具有潜在功能的新型纳米材料,首次发现氧化石墨烯对小鼠胚胎干细胞的多巴胺神经元分化具有显著的促进作用,其对分化中的多巴胺神经元具有较低的细胞毒性,且其作用呈剂量依赖关系。这些结果对于提高多巴胺神经元的分化效率用于干细胞移植治疗帕金森病具有重要作用,同时也拓宽了当前对于纳米材料在干细胞尤其是神经干细胞和多巴胺神经元领域的调控知识。

该工作得到了国家科技部、国家自然科学基金委、上海市浦江人才和教育部新世纪优秀人才计划的经费支持。

 来源:健康科学研究所