德國杜塞爾多夫大學(xué)醫(yī)院普通兒科Alessandro Prigione教授團隊和柏林夏里特大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)內(nèi)科Markus Schuelke教授團隊以及柏林研究所Nikolaus Rajewsky教授與Max delbruck分子醫(yī)學(xué)中心(MDC)醫(yī)學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)(BIMSB)的研究人員合作，現(xiàn)已開發(fā)出首個由SURF1突變引起的李氏綜合征人體模型。
為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，作者采用了細胞重編程技術(shù)，可以將皮膚中的細胞轉(zhuǎn)化為能夠產(chǎn)生神經(jīng)元的干細胞。然后，他們使用分子剪刀CRISPR/Cas9從患者細胞中準(zhǔn)確去除突變，并將突變引入對照細胞。因此，作者可以在可控的遺傳背景下研究SURF1突變的特異性效應(yīng)。接下來，他們產(chǎn)生了具有三維結(jié)構(gòu)的神經(jīng)元和類腦器官，再現(xiàn)了早期人類大腦發(fā)育的特征。
利用這些模型，作者發(fā)現(xiàn)在患者身上看到的神經(jīng)元缺陷可能是由神經(jīng)前體(即產(chǎn)生神經(jīng)元的細胞)水平的能量不足引起的。這些能量缺陷會導(dǎo)致神經(jīng)元分支不足，進而導(dǎo)致發(fā)育過程中大腦功能異常。最后，作者證明了使用SURF1基因替代療法提高祖細胞的能量輸出，或使用目前兒童臨床使用安全的藥物苯扎貝特，可以糾正神經(jīng)元分支的缺陷。
這些發(fā)現(xiàn)很重要，因為它們首次為研究SURF1突變引起的Leigh綜合征的神經(jīng)病理學(xué)提供了模型。此外，他們指出了治療受罕見疾病利氏綜合征影響的兒童的實用策略，利氏綜合征是一種孤兒疾病，具有很高的醫(yī)療需求。
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