日本庆应义塾大学的冈野荣之教授等人开发出了从可分化为多种细胞的iPS细胞中，高效生成神经细胞的新方法。这种方法能在比既往方法更短的时间内生成更多的神经细胞，这一成果有望应用于揭示ALS（肌萎缩性侧索硬化症）的发病机理及开发治疗药物。
研究团队在显微镜下对细胞进行了长时间拍摄，并追踪其运动轨迹，以研究其特性。（橙色线条为细胞移动路径）（供图：庆应义塾大学冈野荣之教授）
ALS是一种导致肌力逐渐下降，并最终引发呼吸衰竭等症状的疾病。其发病机理与神经细胞的一种——负责控制肌肉运动的“运动神经元”机能异常有关。当运动神经元发生异常后，大脑无法将指令传递至肌肉，从而导致肌肉萎缩。目前尚无根本性治疗方法。
如果对ALS患者来源的iPS细胞进行培养并诱导其分化为运动神经元，再对其特性进行分析，就能更深入地理解疾病的详细机制。此外，还可以通过让运动神经元接触各种药物并观察其效果，筛选出潜在的治疗药物。然而，以往的方法存在运动神经元分化效率低或分化过程耗时较长等问题，因此难以大规模制备细胞。
研究团队通过操作iPS细胞的基因，使与脊髓内“下位运动神经元”分化相关的分子在细胞中表达，并进行培养。约3周后，80%的细胞成功分化为下位运动神经元。
既往方法难以兼顾短时间内获得高比例的目标细胞。此前，虽然有方法可将约90%的细胞分化为下位运动神经元，但整个过程需要约30～40天。而另一种能够在约3周内完成分化的方法，其下位运动神经元的比例仅达到30%。
此外，研究团队还利用人工智能（AI）分析长时间显微镜拍摄的细胞形态及运动情况，以检测细胞的存活率等特性，该方法有助于更高效地研究ALS的发病机理。本研究由东京大学的泊幸秀教授等人共同参与，相关论文已发表在国际科学期刊《Stem Cell Reports》上。
原文：《日本经济新闻》、2025/01/28
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Stem Cell Report
论文：Swift Induction of Human Spinal Lower Motor Neurons and Robust ALS Cell Screening via Single-Cell Imaging
DOI：10.1016/j.stemcr.2024.11.007
