在一项新的研究中,来自美国范安德研究所、瑞典隆德大学和意大利佛罗伦萨大学的研究职员开发一种将使人们能够更好地相识阿尔茨海默病怎样在大脑中希望的新模子。相关研究效果近期揭晓在Acta Neuropathologica Communications期刊上,论文问题为“Proteomic analysis across patient iPSC-based models and human post-mortem hippocampal tissue reveals early cellular dysfunction and progression of Alzheimer’s disease pathogenesis”。
与其他神经退行性疾病一样,阿尔茨海默病的研究也极具挑战性。它极其重大,发病时间长,并且因人而异。至关主要的是,科学家们还缺乏监测人类大脑中疾病希望的非侵入性手艺。相反,他们往往依赖于模拟这种疾病的模子来跟踪阿尔茨海病的爆发及其影响大脑的方法。
论文配合通讯作者、范安德研究所副教授Laurent Roybon 博士说,“模子要施展作用,就必需亲近反应阿尔茨海默病在现实生涯中的希望方法。腾博会官网新模子再现了这一历程的许多要害方面。这项新研究的优势之一是我们使用了源自阿尔茨海默病患者的细胞系,这有助于我们在这种模子中更好地反应现实的疾病历程。”
这种新模子使用了诱导性多醒目细胞(induced pluripotent stem cell, iPSC)。在此基础上,人们可以诱导iPSC细胞酿成神经元等其他类型的细胞。这种强盛的手艺让科学家们可以研究与患者具有相同遗传配景的人类脑细胞。
然而,在大脑微情形之外研究这些细胞又是一个挑战。脑细胞得益于一个受到严酷调理的能增进细胞康健和功效的生态系统。为相识决这个问题,这些作者使用源自阿尔茨海默病患者的 iPSC来爆发脑细胞。他们然后将这些脑细胞移植到免疫缺陷的野生型小鼠的大脑中,并监测阿尔茨海默病特征性病变---卵白斑块和缠结物、炎症、线粒体功效障碍以及病变在整个大脑中移动的能力---的生长情形。
图片来自Acta Neuropathologica Communications, 2023, doi:10.1186/s40478-023-01649-z。
这些作者发明,该模子乐成再现了大脑通路中可能会导致淀粉样卵白斑块形成的要害转变,还再现了相近脑细胞中与疾病相关的转变,这是疾病病理可能在细胞间扩散的迹象。卵白质组剖析还展现了从疾病早期到晚期的转变。
这种新模子解决了阿尔茨海默病研究中的一个焦点问题:只管体外细胞模子和小鼠模子恒久以来一直在资助研究这种疾病,但将两者团结起来能更准确地反应这种疾病在人类身上的爆发和历程。这类模子被称为嵌合模子,团结了体外细胞模子和小鼠模子的优势。
Roybon说,下一步将监测细胞病理学怎样在更长的时间规模内生长,并研究病理学怎样凭证导致阿尔茨海默病的多种基因突变而有所差别。别的,这些作者还妄想解决他们的新模子的局限性,好比爆发更能反应大脑特定区域细胞群体的 iPSC细胞。