早期干预在唐氏综合症的可能,研究发现
可以氧化应激,导致炎症和细胞破裂,影响唐氏综合症细胞发展的轨迹?
科罗拉多大学的研究人员Skaggs药学和制药科学学院最近发表的研究结果,研究神经发育的早期阶段。
他们发现可以建立早期干预和解释的基础疾病严重程度的变化。
唐氏综合症是一种复杂的条件影响1 700年在美国出生的婴儿。这是由于额外的21号染色体的复制,称为称21三体综合症。称21三体综合症婴儿的身体和大脑如何发展变化。患有唐氏综合症的人通常是与生俱来的发育异常、神经赤字、智力障碍和慢性疾病的风险增加。
随着年龄的增长,人们患有唐氏综合症的表现出不同程度的认知赤字和发展早发性老年痴呆症病理条件与氧化应激水平增加有关。流行病学和体外研究报道提升系统性氧化应激的标记在患有唐氏综合症。
一种不同的方法对神经发育的研究
领导的研究中,副教授詹姆斯·Roede博士,旨在确定氧化应激参与分化细胞发展成神经元。他们使用诱导多能干细胞(万能),细胞来自人类和转基因作为胚胎干细胞。有能力的细胞则形成所有成熟细胞类型。结果代表显著偏离当前唐氏综合症的模型。
知道称21三体综合症的大部分是基于动物模型。根据Roede,这些模型是小于最优。
“通常情况下,如果你做这样的发展研究,你会使用鼠标模型。然后你可以停止动物和调查不同阶段差异,”Roede说。”,但在人类,唐氏综合症是由三染色体21号染色体。在老鼠身上,位于21号染色体的基因在三个不同的染色体分裂。所以并不是像人类一样简单,因为你正在处理一式三份的基因在动物但不是人类。因此对于一个混乱的场景。”
甚至使用干细胞研究还没有看过的生物化学阶段Roede和他的团队检查了。大多数iPSC-based研究观察神经元变性和再生和分化细胞类型。这些研究没有观察了唐氏综合症细胞的生物化学可能会有所不同从多能干细胞分化的神经元。
”从本质上讲,他们可能会使用两种不同的方法来制造一个神经元的正常干细胞和一个完全不同的方法使它唐氏综合症的细胞,“Roede说。“我们想使用标准协议和搜出有什么不同的称21三体模型和模型与正常染色体数。”
氧化应激的影响
研究小组推测,增加氧化应激在患有唐氏综合症的人也会展示在细胞水平上,导致神经分化特异表达。
研究人员观察了四个阶段:干细胞,干细胞和神经祖之间的中间阶段,未成熟和成熟之间的中间阶段神经祖,最后成熟的神经祖细胞。
团队研究了发生在控制和称21三体综合症细胞从干细胞神经祖细胞。一旦它成为一个神经祖细胞,它有两个选项:转换成神经元或神经胶质细胞。神经胶质细胞提供代谢支持神经元。
“当神经元胶质细胞的比率相比,患有唐氏综合症的人往往比神经元与胶质细胞典型的发展,“Roede说。“对我们来说,这是直接说有一些神经发育。”
潜在的干预措施
在实验室里,博士生坎德拉Prutton承担大量的工作检查的每一个阶段。
本文的“我很自豪,总是想提醒自己大局,我努力工作,最终改善健康,幸福和唐氏综合症患者的生活质量,”Prutton说。“我明白,这些机械的研究细胞水平上可能不是最令人兴奋的或引人注目,但他们是绝对必要的为未来的研究提供更多的机会和潜在的干预。”
结果提供证据,称21三体综合症影响途径与疾病发展有关。
“本文表明我们有更多的自发分化的唐氏综合症比我们做的正常的干细胞干细胞,”Roede说。“我们也展示了唐氏综合症的细胞,一旦他们去的方向成为神经元,似乎倾向于不想neurons-i.e。,他们更想成为胶质细胞。这也是与我们所看到的人类病理学达成协议。”
Roede的团队已经在这个工作的基础上,包括从干细胞研究评估代谢变化,发生神经祖。
根据Roede,理解的研究奠定了基础分子机制在称21三体综合症,创建一个构建在小说的基础。
“我们知道,更多的机会我们有可能进行干预,”他说。
这篇论文发表在自由基生物学和医学。
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