新的研究为开发减缓老年痴呆症的治疗方法铺平了道路
瑞典隆德大学的神经科学家和干细胞研究人员开发了一种研究模型,允许研究人类海马神经元,脑细胞主要受阿尔茨海默病病理学影响。该研究已发表于此干细胞报告。
在阿尔茨海默病中,海马体是一种脑结构调节动力,情感,学习和记忆,严重影响。然而,由于海马组织的不可用,除非验尸,否则研究人员不可能了解导致细胞功能障碍和随后的神经元损伤的原始事件是什么。了解在阿尔茨海默病的早期改变细胞途径将使能够减缓疾病的疗法的发展。
隆德的研究人员已经成功地利用诱导产生的3d海马组织样结构多能干细胞(iPSC),称为海马球状体(HS)。球状体在所谓的颗粒神经元中富集。
在包括人类在内的大多数脊椎动物物种中,新的颗粒神经元在整个生命过程中通过一种叫做神经发生的过程产生,它们被认为有助于记忆的形成。科学家们开发的新方法将使扩大海马神经元的生产以研究人类神经发生,最重要的是,研究人类海马细胞,包括颗粒神经元和支持胶质细胞,在老年痴呆症和海马受损的疾病早期可能受到影响。
“通过使用患者IPSC,我们可以生成年轻人大脑细胞并研究早期致病的变化,并对脑病的发展和进展增强有价值的洞察力,“隆德大学CNS病建模的干细胞实验室主任Laurent Roybon解释说明,研究人员之一。
了解患者特异性病理学
研究人员还使用HS在阿尔茨海默病中检查细胞功能障碍,更精确地,多种细胞发病机制如何不同。它们从患有极端症状患者的患者产生了HSS-A典型的阿尔茨海默患者在淀粉样蛋白前体蛋白基因中携带突变,以及在PRESENILIN 1基因中携带罕见突变的非典型个体 - 并检查细胞病理学。
这项新研究的主要作者Yuriy Pomeshchik解释说:“有趣的是,我们发现,尽管表现出一些重要的共同特征,但来自两个突变体的HSs在许多其他特征上不同,这在一定程度上反映了他们症状的严重性。”
海马球体可以提供多种用途
Roybon博士实验室开发的工作开辟了新的可能性,因为它有多种用途:
HSs可以用来了解海马细胞是如何随着时间的推移产生和成熟的。它们也可以用来检查与对照组相比,海马损伤患者产生的HSs是否影响神经发生。HSs的分析可以揭示疾病早期发生的细胞功能障碍,以及家族性或特发性患者之间的细胞功能障碍是相同的还是不同的。HSs可以用来开发针对亚组患者的治疗方法,以及理解为什么某些治疗可能对他们有利,也可能对他们不利。最终,HSs可以允许在实施治疗前检查一种假定治疗的有效性,除了作为临床试验亚组个体的一种方式,并招募假定反应者。我们相信,HSs将是开发治疗方法的重要工具,并为患者提供可能的最佳治疗,”Laurent Roybon说。
“我们使用HSS来检查叫做神经元的基因的效果,我们已经多年来一直在广泛研究。病毒介导的神经元的表达足以增加突触基因的水平,其水平受到阿尔茨海默病的影响。改善了突触传播将成为在阿尔茨海默病中解决认知受损的关键“,”Yuriy Pomeshchik说。
“我们将继续努力从诊断为神经退行性疾病的患者身上生成球状体,并利用它们来深入了解早期细胞功能障碍,以确定疾病特异性和治疗干预的相关靶点。我们也将推动NeuroD1基因疗法进入临床试验,”Laurent Roybon总结道。
使用类似的方法,研究人员还生成了含有多巴胺能神经元的中脑球状体,以识别帕金森氏症的早期代谢紊乱疾病细胞。
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