骨髓间充质干细胞(BMSC)被认为是通过自体干细胞进行神经退行性变治疗的候选者,可克服成人缺乏神经干细胞的问题。然而,将骨髓基质干细胞分化为功能神经元是神经治疗的一个主要挑战。济南大学Hong Liu、王金刚、孙春辉和山东大学刘超提出了一种在结合旋转磁场的导电三维石墨烯框架(GFs)上诱导BMSC的功能性神经元分化的方法。
本文要点
(1)基于众所周知的电磁感应效应,通过切割磁场线,可以在GFs表面产生约10μA的无线电信号,这非常适用于诱导BMSC的神经元分化。
(2)特异性基因/蛋白质的表达增强和明显的Ca2+细胞内流动表明,在GFs上培养的BMSCs在15分钟/天的旋转磁场刺激下培养15天,可以在没有任何神经诱导因子的情况下分化功能神经元。
(3)动物实验证实了在体内移植后,伴随着外部旋转磁场的刺激,骨髓基质干细胞可在GFs上进行神经分化。该研究克服了成人神经退行性变患者缺乏自体神经干细胞的问题,为诱导骨髓间充质干细胞的神经分化提供了一种简单安全的策略,具有神经组织工程的临床应用潜力。
Haoyang Gao, et al. Wireless Electrical Signals Induce Functional Neuronal Differentiation of BMSCs on 3D Graphene Framework Driven by Magnetic Field. ACS Nano. 2023
DOI:10.1021/acsnano.3c05725
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c05725