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“盘子里的疾病”模型揭示了某些形式的痴呆症的触发因素
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年01月11日 来源:Journal of Pathology
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对一种与某些形式的痴呆症和其他与年龄有关的疾病有关的基因的新认识,给科学家带来了新的希望,即可以在症状出现之前很久就采取行动对抗这些疾病。
对一种与某些形式的痴呆症和其他与年龄有关的疾病有关的基因的新认识,给科学家带来了新的希望,即可以在症状出现之前很久就采取行动对抗这些疾病。这种被称为血管生成素或ANG的基因与许多通常与老年相关的神经退行性疾病有关,包括额颞叶痴呆(FTD)、运动神经元疾病(MND)和帕金森病。在最新的研究中,巴斯大学的科学家们发现,这种健康状态下的基因在未分化干细胞发育成特化神经细胞的过程中起着重要作用。
在其突变形式下,ANG导致干细胞在其原始状态下持续的时间比它们应该持续的时间长。在实验室实验中,分化过程的减缓被认为会导致神经细胞在达到成年形态后出现显著的神经发育缺陷。
领导这项研究的生命科学系的Vasanta Subramanian博士说:“这表明,神经细胞的退化可能是由早期发育过程中出现的缺陷引起的。”
这项研究发表在本月的《Journal of Pathology》上。
在早期的工作中,巴斯大学的同一个研究小组发现,健康状态下的ANG可以保护神经细胞免受损伤、退化和功能障碍。相比之下,基因的突变形式导致神经细胞更容易受到压力(细胞老化和经历磨损的自然现象),导致细胞过早死亡。
Subramanian博士说:“这项新发现增加了我们对血管生成素的理解,以及它在保护我们免受与衰老有关的疾病方面的重要性。”
在实验室里培育的迷你大脑
在他们的最新研究中,研究人员研究了一个同时患有额颞叶痴呆和运动神经元疾病的家庭。基因测试显示,一些家庭成员有血管生成素突变,而另一些则没有。
所有家庭成员的“迷你大脑”都是在实验室里培养出来的。迷你大脑是由人类干细胞群培育而成的微小3D结构。它为科学家提供了一个现实的模型来研究疾病的逐步发展。它也为筛选药物提供了一个理想的结构。
研究人员在携带ANG突变的家庭成员的迷你大脑中观察到惊人的神经发育缺陷。
Subramanian博士说:“这似乎表明,细微的发育缺陷在疾病易感性或发病中起着作用。我设想有一天,我们将识别易患这些疾病的人,筛选他们的基因突变,并提供早期干预基因治疗来修复这些缺陷。”
Subramanian博士说,需要更多的研究来阐明ANG保护细胞的机制,并更好地了解它在干细胞中的功能。
BRACE的首席执行官Chris Williams说:“我们赞赏Subramanian博士的创新研究,这可能会在治疗额颞叶痴呆方面产生重大影响。更好地了解血管生成素基因及其与FTD的联系,可以支持未来减缓或阻止这种疾病的治疗。这种类型的痴呆症往往在45-65岁之间早期发病,并且通常在中年期间具有毁灭性的影响。我们希望这项由BRACE资助的研究有朝一日能在减少这种疾病的影响方面发挥关键作用。”
NC3Rs区域项目经理Jessica Eddy博士说:“对大脑和神经系统疾病的研究在很大程度上依赖于动物模型,看到Vasanta的迷你大脑‘类器官’为神经退行性疾病提供新的见解真是太棒了。这证明了这些模型的实用性,它们仍然被应用于新的研究问题,近15年后,我们向Vasanta提供了最初的资金,用于开发基于人类细胞的替代方法,以替代动物在ALS(最常见的运动神经元疾病)研究中的使用。”
Neural stem cell homeostasis is affected in cortical organoids carrying a mutation in Angiogenin