費(fèi)城——賓夕法尼亞大學(xué)佩雷??爾曼醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)新研究表明,一種稱為 CDKL5 缺乏癥 (CDD) 的破壞性遺傳病在兒童早期發(fā)病,即使在成年期也可能得到顯著治療。
CDD 是由一種名為CDKL5的基因突變引起的,該基因被認(rèn)為在引導(dǎo)兒童時(shí)期大腦正常發(fā)育方面發(fā)揮著重要作用。在今天發(fā)表在《臨床調(diào)查雜志》上的這項(xiàng)研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)了令人信服的證據(jù),表明即使在童年之后,該基因在大腦中也很重要。當(dāng)他們關(guān)閉健康成年小鼠的基因時(shí),這些小鼠出現(xiàn)了嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)問題,就像在生命開始時(shí)就缺乏該基因的小鼠中所見的那樣。然后,科學(xué)家們嘗試在整個(gè)生命早期都被剝奪了CDKL5基因的年輕成年小鼠中恢復(fù)CDKL5基因活性,并發(fā)現(xiàn)這些動(dòng)物大部分都變得正常了。
“任何遺傳疾病的一個(gè)大問題都涉及該疾病的可治愈性以及基因治療等治療方法可以幫助患者的時(shí)間范圍。令人鼓舞的是,我們從這些小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了 CDD 可能可以治療的證據(jù),即使是在童年之后,”賓夕法尼亞大學(xué)遺傳學(xué)教授、資深作者趙蘭“喬”周博士說。
每 40,000 名出生的嬰兒中約有 1 名患有 CDD。該疾病通常在出生后數(shù)周內(nèi)出現(xiàn),包括一系列智力和神經(jīng)障礙,包括運(yùn)動(dòng)障礙和癲癇發(fā)作?;颊咄ǔJ褂幂喴危⑶倚枰谒腥粘I罨顒?dòng)中得到支持。
Zhou 及其同事在 2012 年產(chǎn)生了“Cdkl5敲除”小鼠,其中Cdkl5具有破壞功能的突變,就像在 CDD 患者中觀察到的那樣。研究人員發(fā)現(xiàn),基因敲除小鼠表現(xiàn)出許多與人類 CDD 相同的問題。鑒于 CDD 的特點(diǎn)是早期和嚴(yán)重的神經(jīng)功能障礙,CDD 可治療的程度以及如果可以治療的時(shí)間窗口仍然未知。
在這項(xiàng)新研究中,神經(jīng)科學(xué)研究生 BarbaraTerzic和 Zhou 實(shí)驗(yàn)室的其他成員研究了CDKL5在大腦發(fā)育后的小鼠中的作用。他們首先發(fā)現(xiàn),該基因在小鼠大腦中不僅在生命早期而且在整個(gè)生命中都活躍。然后他們發(fā)現(xiàn),在正常、健康、六周大的小鼠中——在小鼠成年初期——關(guān)閉基因會(huì)引發(fā)與普通CDKL5基因敲除小鼠基本相同的 CDD 樣疾病的出現(xiàn),并伴有相應(yīng)的大腦變化.
“這表明CDKL5在成人大腦中起著不可或缺的作用,”周說。
換句話說,CDD 患者不僅可能因童年時(shí)期的CDKL5缺陷而遭受發(fā)育障礙,而且在成年后還會(huì)遭受持續(xù)的CDKL5缺陷——這種缺陷可以通過治療方法在成人中得到糾正。事實(shí)上,研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)他們從受孕開始使小鼠的基因沉默,從而使動(dòng)物產(chǎn)生通常的 CDD 樣損傷,然后在六周大時(shí)重新打開基因,CDD 樣損傷大部分消失。與醫(yī)學(xué)博士 Marc Fuccillo合作賓夕法尼亞大學(xué)神經(jīng)科學(xué)助理教授和他的學(xué)生 Felicia Davatolhagh 還發(fā)現(xiàn)了小鼠表型逆轉(zhuǎn)的生理基礎(chǔ)。這些發(fā)現(xiàn)表明 CDD 不僅可以治療,而且即使在童年之后也可以接受治療。
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