Cell:重大突破！皮膚細胞誘導(dǎo)成大腦類器官，揭示了孤獨癥的發(fā)病機制
來源：MedSci
據(jù)最近發(fā)表在Cell的一篇文獻顯示，科學(xué)家已經(jīng)將自閉癥患者的皮膚細胞誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化成多功能干細胞，并在培養(yǎng)皿中培育為微型大腦，揭示了孤獨癥令人意外的發(fā)病機制。
研究人員稱，這種方法允許他們克服理解疾病（如自閉癥，精神分裂癥等）的困難，包括影響與疾病復(fù)雜性相關(guān)的大腦發(fā)育的困難以及研究人類組織的發(fā)展過程中困難。
本文通訊作者，耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)教授Flora Vaccarino說道，“我們從疾病生物學(xué)本身入手，而不是傳統(tǒng)模式上的遺傳學(xué)，來試圖探究基因組信息。”
此前，自閉癥研究人員局限于可解釋這種障礙的基因突變，然后運用動物或組織學(xué)模型研究這些突變的基因以及它們在大腦發(fā)育中作用。
研究人員表示，雖然通過這種方法已經(jīng)確定了一些罕見的疾病基因，但是，80%的自閉癥病例仍未找到明確的遺傳致病基因。
Dr. Vaccarino 說道：
“這項研究強調(diào)了利用人體細胞并將其運用在實驗中的重要性，可能會為了解自閉癥的病理生理帶來更好的理解，進而帶來更好的治療措施。”
研究人員針對約五分之一的自閉癥患者研究，這有助于避開阻礙尋找共同潛在因素的復(fù)雜及廣泛的臨床特點。從這些患者身上分離出皮膚細胞，以他們正常的父親的皮膚細胞作為對照，研究人員將皮膚細胞誘導(dǎo)成多功能干細胞(iPSCs)，然后發(fā)育成微型的大腦，稱為大腦類器官。
大腦類器官的直徑只有幾毫米，但仍可看做妊娠期前幾個月的胎兒大腦。在分析這個類器官時，研究人員發(fā)現(xiàn)調(diào)控神經(jīng)發(fā)育的基因表達網(wǎng)絡(luò)改變。
神經(jīng)失衡
類器官表現(xiàn)出的神經(jīng)失衡表明抑制性神經(jīng)元表達過剩，而其下游激活神經(jīng)元卻不受影響。通過抑制在類器官中出現(xiàn)表達異常的單個基因的表達，作者能夠糾正這種偏差，這一成功表明這種抑制可干預(yù)臨床以恢復(fù)神經(jīng)平衡。
進一步的了解發(fā)病機制將追隨著研究人員將類器官誘導(dǎo)朝著中后期階段發(fā)育。本研究作者目前正在分析他們現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，聚焦于導(dǎo)致本研究基因表達異變以及神經(jīng)平衡破壞的突變點或表觀遺傳變化區(qū)域。
