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科学家开发了微型大脑模型来研究路易体痴呆
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年10月17日 来源:Science Advances
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路易体痴呆?(LBD)是一种进行性神经退行性疾病,与帕金森病和阿尔茨海默病有共同的特征,但更难诊断。
路易体痴呆?(LBD)是一种进行性神经退行性疾病,与帕金森病和阿尔茨海默病有共同的特征,但更难诊断。症状包括幻觉、运动障碍、认知问题、睡眠问题和抑郁。
为了更好地了解这种疾病是如何发展的,梅奥诊所的科学家们在一个培养皿中创建了迷你大脑模型,这些模型与路易体痴呆患者大脑的关键特征非常吻合。迷你大脑,也被称为脑类器官,是实验室培养的模仿人类大脑结构的细胞群。该团队还确定了四种潜在的药物化合物,可能为治疗这种疾病提供有希望的方法。他们的研究结果发表在《Science Advances》杂志上。
目前还没有治愈LBD的方法,科学家们说,几乎没有准确的临床前模型可以用来研究它。这种疾病的标志是一种被称为α -突触核蛋白的蛋白质,它是由SNCA基因编码的。这种蛋白质存在于大脑的神经细胞中,可以聚集成一种叫做路易体的团块,这可能会导致痴呆症的症状。
为了更好地了解这种疾病的病理,由神经科学家和资深作者赵娜(医学博士)领导的梅奥诊所研究小组,利用患有SNCA基因额外拷贝的LBD患者的干细胞开发了临床前迷你脑模型,这可能导致了他们的病情。这些患者在确诊后还活着的时候捐献了他们的皮肤细胞。然后,科学家们将皮肤细胞转化为干细胞,并将其用于研究。
利用先进的基因组技术,如单细胞RNA测序,研究人员发现,他们的迷你大脑模型反映了将大脑捐赠给梅奥诊所脑库的LBD患者大脑中的变化,使这些模型成为研究这种疾病如何发展的宝贵工具。
研究人员使用他们的新模型系统筛选了近1300种食品和药物管理局批准的药物,确定了四种可能有助于防止神经元中α -突触核蛋白积聚的候选药物。资深作者赵娜医学博士说:“这项研究表明,这些迷你大脑模型可以有效地模拟疾病的发展,为测试患者的个性化治疗提供了一个潜在的平台。这四种已确定的候选药物具有抑制α -突触核蛋白和恢复LBD患者神经元能量产生的潜力,可以进一步改进或修改,以开发治疗LBD和相关痴呆的新方法。”
研究人员表示,进一步的研究可以引入更多的细胞类型,以更好地模拟人类大脑的复杂性。然后,研究人员可以使用这些增强的模型进一步研究疾病机制,例如探索高风险基因如何影响LBD的发展。
Jin, Y., et al. (2024). Modeling Lewy body disease with SNCA triplication iPSC-derived cortical organoids and identifying therapeutic drugs. Science Advances.
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