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选择性基因递送修改病变细胞
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科学家们已经表明，在病变的上运动神经元中特定修改基因表达是可能的。上运动神经元是一种会在肌萎缩侧索硬化（amyotrophic lateral sclerosis，ALS）中损坏的脑细胞。
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在最新发表于《Nature Gene Therapy》的研究中，美国西北大学医学研究人员提供了证据，奠定了未来开发基因替代疗法以治疗这种致命神经肌肉疾病的基础。 ! ~! z( g/ q( t1 Y& b
通过将一种无毒性病毒直接注入ALS小鼠模型的运动皮质，研究人员表明，他们能够向损害的上运动神经元递送新的基因。这一将DNA从病毒转移到神经元的过程被称为转导（transduction）。 3 v5 B4 o0 ]: c; ~+ |, t/ G# K: b
为了测试转导的可行性，研究团队使病毒递送表达绿色荧光蛋白的基因（着色有助于获得神经元如何运作的可视化图景）。现在，他们知道转导策略是有效的，他们将在未来的研究中使用这种方法来递送基因，纠正ALS细胞中的突变。 ' s1 p) N( t! M! a! P4 u7 j" u' J
重要的是，研究人员将能够特定修改病变上运动神经元中的基因表达，而不影响运动皮质的其他神经元。无意中操纵其他细胞，可能会引发一连串的未知影响。 + F1 l' T/ k, u* o9 V
“大脑是非常复杂的，拥有许多不同的细胞。但在ALS中，只有一种神经元细胞显示出最初的脆弱性，然后经历进行性的变性退化”该研究领导作者、神经病学（Neurology）助理教授Hande Ozdinler博士说，“为了开发有效的治疗策略，我们必须只向需要的神经元递送基因。这是不容易实现的，之前的研究实现的主要是许多不同神经元的广泛但非特异性转导。” % G% L5 S$ w6 Q& f% R; x6 P* ?
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ALS以运动神经元变性退化为标志，会导致肌肉无力并影响患者语言、吞咽和呼吸功能，最终导致瘫痪和死亡。在之前的研究中（previous research），Ozdinler表明，上运动神经元（也称为皮质脊髓运动神经元，从大脑向脊髓发送信号以激活自主运动）中的缺陷可能是ALS的疾病起始点。 2 G5 ?1 s: |+ A9 A3 B
在新的研究中，Ozdinler团队测试了7种不同的腺相关病毒株。他们发现，一种已经用于帕金森病临床研究的AAV2-2无毒性病毒株，能够以前所未有的高比例向受损上运动神经元递送基因。 8 @' S7 D' _, k) F- o/ g4 E. z
“通过一次性注入运动皮质，基因被非常特异性地递送到上运动神经元”Ozdinler说，“在所有转导的细胞中，约70%是上运动神经元。如果没有选择性，该比例将只有大约1%。”
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研究者表明，AAV2-2病毒在ALS症状出现前模型和症状出现模型中都能够转导上运动神经元，暗示患者在症状出现后也可能从基于这项工作的疗法中获得益处。 * [5 ]" e5 l2 b6 g" V+ w
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该研究表明，上运动神经元（绿色）可以被转导而不影响其他运动皮层细胞。 * N1 G* M2 s& z& Z' d
“这项新研究具有非常重要的临床意义，尤其是对于那些显示上运动神经元缺陷的家族性ALS患者”Ozdinler说道。
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上运动神经元通过其轴突向脊髓发送信号，转移到神经元的荧光蛋白能够使这个过程清晰可见。
' o( m! ^% D0 J+ q+ m; h “我们看到，ALS中受损的上运动神经元会停止向脊髓发送信号”Ozdinler说，“在进一步的研究中，我们将研究如何调节基因表达以引入突变基因的正确版本并且改善连通性和运动功能。”
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Y0 _+ [9 q+ O0 s 为青少年ALS提供启示 ; j6 L$ M% J+ l _# ]
在最近发表于《Human Molecular Genetics》的另一篇论文中，Ozdinler在一种最严重形式的青少年ALS模型中揭示了上运动神经元中的缺陷。
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使用Ozdinler实验室在2013年开发的荧光蛋白报告系（reporter line），研究团队在缺失ALS2基因（早发型ALS病例中的突变）的小鼠中基因标记上运动神经元。
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在缺失alsin功能的情况下，上运动神经元显示出许多细胞缺陷，包括线粒体和高尔基体缺陷以及顶树突瓦解。 ! C" W' [* m- u6 X- ~
该研究表明，易受攻击的上运动神经元显示出线粒体和高尔基体（重要的细胞功能部分）中的缺陷。
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“揭示上运动神经元细胞中的新缺陷，对于为ALS开发新药物靶点是重要的”Ozdinler说，“我们之前并不知道为什么存在alsin突变的ALS患者会这么早发病。我们的研究显示，上运动神经元中的线粒体存在缺陷，高尔基体未能维持细胞的完整性。这种广泛的神经功能障碍的确可能导致早期表型。”
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8 W: w0 @4 j1 Q" V 论文链接： & ^, A* R3 f$ q0 Z; L
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发表于 2016-2-2 17:06:37
楼主
发表于 2016-2-2 17:28:54
发表于 2016-2-2 18:14:45
6 F0 w7 e7 B4 ]' e" ]+ m! P$ F
。俺在想解冻后的具体生活规划。蹦蹦跳跳，天天锻炼。