一項新的類器官研究顯示了基因突變如何減緩干細胞分化，為年齡相關疾病的發(fā)生打下了基礎。

巴斯大學

1月8日消息

對一種與某些形式的失智癥和其他與年齡相關的疾病有關的基因的新了解，給科學家?guī)�來了新的希望，�?strong>早在這些疾病出現(xiàn)癥狀之前就可以采取行動對抗這些疾病。

這種被稱為血管生成素（Angiogenin）或 ANG 的基因與許多通常與老年相關的神經(jīng)退行性疾病有關，包括額顳葉失智（FTD）、運動神經(jīng)元病（MND）和帕金森病。

在最新的類器官研究中，巴斯大學（University of Bath）的科學家們發(fā)現(xiàn)，這種基因在其健康狀態(tài)下，在未分化的干細胞發(fā)育成特化的神經(jīng)細胞的過程中起著重要作用。這項研究近日發(fā)表在《病理學雜志》（The Journal of Pathology）上。

研究于2023年1月5日發(fā)表在《The Journal of Pathology》（最新影響因子：7.3）雜志上

在它的突變形式中，ANG 導致干細胞在原始狀態(tài)下比它們應該保持的時間更長。在實驗室實驗中，這種分化過程的減緩被認為會在神經(jīng)細胞達到成年形態(tài)后導致顯著的神經(jīng)發(fā)育缺陷。

巴斯大學生命科學系的 Vasanta Subramanian 博士領導了這項研究，她說：“這表明神經(jīng)細胞的退化可能是由早期發(fā)育過程中出現(xiàn)的缺陷引起的。”

在早期的研究中，同一巴斯研究小組發(fā)現(xiàn)，健康狀態(tài)下的 ANG 能保護神經(jīng)細胞免受損傷、退化和功能損害。相比之下，突變的基因形式導致神經(jīng)細胞更容易受到壓力（隨著細胞衰老和經(jīng)歷磨損和撕裂而自然發(fā)生）的影響，導致細胞過早死亡。

Subramanian 博士說：“這一新發(fā)現(xiàn)增加了我們對 ANG 及其在保護我們免受衰老相關疾病方面的重要性的理解。”

實驗室培育的迷你大腦

在他們的最新研究中，研究人員研究了一個同時患有額顳葉失智和運動神經(jīng)元病的家族。基因檢測顯示，一些家族成員有 ANG 突變，而另一些沒有。

研究人員為所有家族成員在實驗室中培育了“迷你大腦”。迷你大腦是一種由人類干細胞簇生長而成的微小 3D 結構，為科學家提供了一個用于研究疾病逐步發(fā)展的現(xiàn)實模型，同時也為藥物篩選提供了理想結構。

人腦類器官切片，顯示含有保護性抗體的干細胞（染成綠色和紅色）。細胞核被染成藍色

研究人員在攜帶 ANG 突變的家族成員的迷你大腦中觀察到明顯的神經(jīng)發(fā)育缺陷。

Subramanian 博士說：“這似乎表明，微妙的發(fā)育缺陷在疾病易感性或發(fā)病中起著作用。我設想有一天，我們將能夠識別出易患這些疾病的人，篩查他們的基因突變，并采取早期干預的基因療法來修復缺陷。”

Subramanian 博士說，需要更多的研究來闡明 ANG 保護細胞的機制，并更好地了解它在干細胞中的功能。

創(chuàng)立于1886年的英國巴斯大學

參考文獻

Source：University of Bath

'Disease in a dish' model sheds light on the triggers for some forms of dementia

Reference：

Ferguson, R., van Es, M.A., van den Berg, L.H. and Subramanian, V. (2024), Neural stem cell homeostasis is affected in cortical organoids carrying a mutation in Angiogenin. J. Pathol.. https://doi.org/10.1002/path.6244

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       原文標題 : “培養(yǎng)皿中的疾病”模型揭示了某些形式的失智癥的觸發(fā)因素