研究揭示了天使综合症的早期阶段
北卡罗来纳州立大学的一项新研究为天使综合症的早期阶段提供了见解。这项工作还展示了人类大脑类器官如何用于揭示影响人类发育的遗传疾病。
天使综合症是一种遗传性疾病与发育迟缓、智力障碍、语言障碍和行动障碍有关。关于安吉尔曼综合征已经做了大量的研究，主要涉及老鼠的实验室研究和人类的自然史研究。然而，尽管研究人员已经确定这种复杂的疾病与一种名为UBE3A的基因的行为有关，并且在小鼠身上的有力证据表明，产前时间段可能在疾病发展中很重要，但研究人员尚未找到一种监测人类神经疾病早期阶段的方法细胞．
“很明显，我们不能对发育中的人类进行研究，所以我们想知道是否有可能研究分子动力学Albert Keung说，他是一篇关于这项工作的论文的通讯作者，也是北卡州立大学化学和生物分子工程的助理教授。“基因什么时候被打开?”药物如何影响基因和神经元功能?基因在不同类型的细胞中表现不同吗?这些都是复杂的问题，但我们发现，通过大脑类器官模型，你可以学到很多东西。”
人类大脑类器官是毫米大小的组织，由大脑不同区域常见的细胞类型组成。它们是通过培养干细胞制成的。在这项研究中，研究人员在培养细胞后监测了类器官的行为17周。
例如，研究人员绘制了UBE3A在不同类型的细胞和神经发育的不同阶段被关闭或打开的时间，以及每个细胞中该基因活跃的位置。这可以阐明UBE3A可能在多大程度上调节其他基因的活动基因，以及何时进行治疗可能是最有效的。
研究人员发现的一件事是，UBE3A似乎比任何人都知道的更早地在脑组织的发育中发挥重要作用——甚至可能在培养类器官的三周内。
“我们有能力看到UBE3A的行为在类器官中是如何随着时间的推移而变化的，”论文的第一作者、北卡罗来纳州立大学的博士生Dilara Sen说。“我们还能够看到不同的药物如何影响基因的行为，以及这些变化如何影响类器官神经元的功能。”
“这是基础性的概念验证工作，”Keung说。“但希望它能证明大脑是如何瀑样模型可以促进天使综合征患者治疗策略的发展。我们相信这个模型可以通过提高我们对疾病的理解来做到这一点，这可以为研究可能的治疗方法提供信息。我们也相信这个模型可以用来筛选治疗干预的候选药物。类器官模型并不新鲜。但它们可能比我们之前预期的更强大。”
论文，“人类脑瀑样揭示UBE3A的早期时空动力学和药理反应”，发表在杂志上干细胞报告．
