額顳葉癡呆是一組致命且使人衰弱的腦部疾病，無(wú)法治愈。在 7 月 26 日發(fā)表在Cell 上的一篇文章中，西奈山的研究人員描述了他們?nèi)绾文軌蛲ㄟ^(guò)在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)特殊類型的大腦類器官來(lái)重現(xiàn)在廣泛研究的疾病形式中看到的大部分損害。這種形式的疾病是由 tau 蛋白的基因突變引起的，tau 蛋白是一種蛋白質(zhì)，是阿爾茨海默病和其他癡呆癥的標(biāo)志。通過(guò)研究這些類器官，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了突變的 tau 蛋白如何觸發(fā)已知在額顳葉癡呆中易受傷害的特定類型神經(jīng)元的死亡。他們還表明，他們可以通過(guò)用一種最初設(shè)計(jì)用于對(duì)抗克羅恩病的實(shí)驗(yàn)藥物治療類器官來(lái)防止這些神經(jīng)元的死亡。
“額顳葉癡呆對(duì)患者和他們的親人來(lái)說(shuō)是一種毀滅性的疾病。了解癡呆的原因可能很困難，因?yàn)閷?duì)大腦的大部分損害發(fā)生在任何癥狀出現(xiàn)之前。這就像試圖解開(kāi)造成現(xiàn)場(chǎng)的事件一樣. 在這項(xiàng)研究中，我們能夠模擬在 tau 中攜帶 V337M 突變的患者大腦中看到的病理學(xué)的許多方面，“位于 Mount 的 Ronald M. Loeb 阿爾茨海默病中心主任 Alison M. Goate，DPhil 說(shuō)西奈和該研究的資深作者。“我們的結(jié)果確定了幾個(gè)非常早期的轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)變化，這些變化導(dǎo)致了 tau 病理學(xué)和神經(jīng)元死亡的形成。
額顳葉癡呆是一種罕見(jiàn)的癡呆癥，通常在 40 至 60 歲之間開(kāi)始。它會(huì)影響大腦的前部和側(cè)部(顳部)區(qū)域，導(dǎo)致行為改變以及說(shuō)話和思考困難。
該研究由 Kathryn Bowles 博士領(lǐng)導(dǎo)，他是西奈山 Goate 博士實(shí)驗(yàn)室的一名講師。研究人員與紐約倫斯勒神經(jīng)干細(xì)胞研究所 (NSCI)、密蘇里州圣路易斯華盛頓大學(xué)、波士頓麻省總醫(yī)院和南加州大學(xué)洛杉磯分校的科學(xué)家合作，創(chuàng)造了數(shù)千個(gè)大腦類器官來(lái)自誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是通過(guò)基因和化學(xué)方法將人的皮膚或血細(xì)胞重編程為新生干細(xì)胞而產(chǎn)生的，新生干細(xì)胞有可能成為體內(nèi)的任何細(xì)胞。從這些干細(xì)胞中，NSCI 創(chuàng)造了數(shù)千個(gè)大腦類器官——人體組織的微型和簡(jiǎn)化版本——供科學(xué)小組合作進(jìn)行深入研究。
“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是強(qiáng)大的工具。它們使研究人員能夠在培養(yǎng)皿中研究每位患者的個(gè)性化疾病，”NSCI 科學(xué)主任、該研究的資深作者 Sally Temple 博士說(shuō)。“在這項(xiàng)研究中，我們能夠?qū)⑦@個(gè)想法提升到一個(gè)新的水平。通過(guò)將 iPSC 類器官技術(shù)與高通量、單細(xì)胞基因活性分析相結(jié)合，我們能夠更好地了解患者體內(nèi)可能發(fā)生的情況。大腦處于疾病發(fā)展的早期階段，甚至在癥狀出現(xiàn)之前。”
標(biāo)簽： 大腦類器官
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