生物化学与药理学：开放获取
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自给自足的干细胞：干细胞衍生的血清素能神经元依靠内源性 BDNF 释放在终末分化过程中建立血清素能网络

伊娃·克劳斯、帕特里克·施洛斯和托尔斯滕·刘

神经递质血清素在学习和记忆、情绪和神经调节等多种生理过程中发挥着重要作用。因此，血清素能神经传递功能障碍与抑郁症、焦虑症和精神分裂症等精神疾病有关。由于体内血清素能神经元数量少且树状结构大，阻碍了它们在原代细胞培养中的使用，因此干细胞衍生的血清素能神经元被用作血清素能神经传递的体外模型。其中，1C11干细胞用于在体外产生血清素能神经元，例如，分析抗抑郁药物治疗对血清素再摄取的影响或血清素能神经元中microRNA的功能。由于 1C11 干细胞均匀分化为血清素能神经元，无需优化终端差异化。因此，神经营养因子，例如脑源性神经营养因子（BDNF）对1C11干细胞终末分化的贡献目前尚不清楚。为了弥补这一差距，我们分化了 1C11 干细胞，并确定了内源性 BDNF 释放以及补充的重组 BDNF 对神经突生长的影响。关于重组 BDNF 的应用，我们还在微流体分离装置中分化了 1C11 干细胞，以确定重组 BDNF 应用的位置是否可能对神经突生长产生不同的影响。我们的数据表明，内源性合成和释放的 BDNF 足以在终末分化过程中形成功能性神经突网络，并且外源性 BDNF 来源不会广泛促进神经突生长。然而，重组 BDNF 的应用位置确实影响了微流体分离装置中分化 1C11 干细胞的微槽靶向行为。总之，我们的数据表明，1C11 干细胞在终末分化过程中依赖于内源性 BDNF 的合成和释放来形成血清素网络。