慕尼黑大学(LMU)的研究人员开发了一种能够复制神经退行性疾病关键机制的人类细胞模型——这一突破可能带来新型疗法。
神经退行性痴呆症是老龄化社会面临的最大挑战之一。最常见的痴呆症形式,如阿尔茨海默病和额颞叶痴呆,其特征是大脑中tau蛋白的病理性积聚。这些所谓的tau蛋白病变(tauopathies)目前尚无法治愈,部分原因是缺乏适合研究疾病机制的模型。
由慕尼黑大学中风与痴呆研究所的Dominik Paquet教授领导的研究团队现已取得关键突破:他们开发了首个能够真实复制病理过程的人类细胞模型。
以往模型的局限性
以往的方法存在相当大的局限性。动物模型不能充分反映人脑中的复杂过程,而从干细胞衍生的神经元主要产生在非常年幼的大脑中通常发现的早期形式的tau蛋白。对疾病起决定性作用的变体——通常只出现在成年神经元中的变体——一直缺失。
这项新研究正是针对这一问题。使用CRISPR/Cas9基因剪刀技术,第一作者Angelika Dannert博士修改了人类神经元,使它们形成成年tau亚型并携带致病突变。
与早期模型不同,这些细胞自主发展出阿尔茨海默病和其他tau蛋白病变的典型疾病特征,包括与患者大脑中发现的沉积物(称为神经纤维缠结)非常相似的tau蛋白聚集体,以及突触损失等神经元损伤迹象。
治疗和基础研究的激动人心新前景
研究人员还表明,他们的新模型已经为药物开发开辟了具体前景:"目前在临床试验中测试的一种化合物显著减少了tau病理,"Dannert解释说。"我们还成功测试了一种用于诊断某些tau蛋白病变的成像生物标志物。"
从科学角度看,该模型也代表了重要进步,因为它使研究人员首次能够在真实条件下研究病理性tau结构。"我们的工作填补了动物实验与人类疾病之间的重要空白,该模型为开发和测试急需的痴呆症疗法提供了新平台,"Paquet总结道。
因此,研究人员认为他们的方法既是一种新的基础研究工具,也是未来以更有针对性和更高效方式开发疗法的极具前景的基础。
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