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人類神經(jīng)元研究新模型面世

有望帶來阿爾茨海默病新療法

2024年04月09日08:44 來源:科技日報(bào)

  科技日報(bào)北京4月8日電 (記者劉霞)美國威爾·康奈爾醫(yī)學(xué)院科學(xué)家開發(fā)出一種創(chuàng)新性人類神經(jīng)元模型,詳細(xì)模擬了tau蛋白聚集體在大腦內(nèi)的傳播,這一過程會(huì)導(dǎo)致阿爾茨海默病和額顳葉癡呆癥患者認(rèn)知能力下降。新模型有助科學(xué)家找到可能阻斷tau蛋白傳播的新治療靶點(diǎn),是阿爾茨海默病研究領(lǐng)域的一項(xiàng)重大進(jìn)展。相關(guān)論文發(fā)表于5日出版的最新一期《細(xì)胞》雜志。

  研究人員指出,目前尚沒有任何療法可阻止阿爾茨海默病患者大腦中tau蛋白聚集體的傳播。他們開發(fā)的tau蛋白傳播人類神經(jīng)元模型克服了以前模型的局限性,揭示了藥物開發(fā)新治療靶點(diǎn)。

  人類多能干細(xì)胞可發(fā)育成身體的任何細(xì)胞,包括神經(jīng)元,用于模擬大腦疾病。但此前科學(xué)家?guī)缀醪豢赡軐@些年輕神經(jīng)元中的tau蛋白傳播進(jìn)行建模,因?yàn)閠au蛋白是在衰老大腦內(nèi)持續(xù)傳播的,長達(dá)幾十年。

  鑒于此,研究團(tuán)隊(duì)使用CRISPR技術(shù)修改了人類干細(xì)胞基因組,促使它們表達(dá)與衰老大腦相關(guān)的tau蛋白。他們發(fā)現(xiàn),這個(gè)模型在幾周內(nèi)模擬出tau蛋白在神經(jīng)元內(nèi)的傳播。

  為阻止tau蛋白傳播,研究團(tuán)隊(duì)使用CRISPR技術(shù)使1000個(gè)基因失活,以確定它們在tau蛋白傳播中的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn),其中有500個(gè)基因?qū)au蛋白豐度有重大影響。

  研究團(tuán)隊(duì)表示,CRISPR技術(shù)使他們能夠?qū)ふ倚碌乃幬锇悬c(diǎn)。比如,他們首次發(fā)現(xiàn)了UFMylation級(jí)聯(lián)反應(yīng)與tau蛋白傳播的聯(lián)系。UFMylation涉及UFM1蛋白與其他蛋白的連接。對阿爾茨海默病患者大腦組織的尸檢研究發(fā)現(xiàn),UFMylation過程存在異常改變。該團(tuán)隊(duì)還在臨床前模型中發(fā)現(xiàn),抑制UFMylation所需的酶阻斷了tau蛋白在人類和小鼠模型神經(jīng)元中的傳播。

(責(zé)編:喬業(yè)瓊、楊迪)




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