科学家地图分子机制,可能导致有毒蛋白质积聚在痴呆疾病

没有简单的方法来研究大脑的疾病。提取大脑细胞或神经元,从病人生活困难和风险,在检查一个病人的大脑事后通常只揭示了疾病的最后阶段。和动物模型,而令人难以置信的丰富,经常低于在制造至关重要的开发阶段的研究。但是科学家斯顿研究院和加州大学旧金山分校可能已经取得了更强大的方法:一个先进的干细胞技术,创建一个人类模型一道菜的退行性疾病。

使用这个模型,研究小组发现了一个分子的过程,导致神经元退化,条件的一个标志是,如阿尔茨海默病以及额颞叶痴呆(FTD)。研究结果发表在最新一期的干细胞的报道,提供新鲜的弹药的持续对抗这些和其他致命的神经退行性疾病。

带领的研究小组格拉德斯通侦探Yadong黄,医学博士,博士发现tauopathies背后的一个重要机制。一组疾病,包括阿尔茨海默氏症和FTD, tauopathies具有神经元的异常蛋白的积累。这种积累被认为导致随着时间的推移这些神经元的变性,如痴呆和缓解症状记忆丧失。虽然这一概念已经存在了很长时间,底层的过程在很大程度上仍不清楚。

”这么多关于tauopathies机制,原因是一个谜,部分原因是传统方法(死后大脑分析和动物模型给出一个完整的图景,”黄博士解释说,他是加州大学旧金山分校的神经学副教授,格莱斯顿的附属。“但是通过使用最新的干细胞技术,我们在培养皿中生成的人工神经元表现出相同的模式细胞变性和死亡发生在一个病人的大脑。研究这些模型允许我们第一次看到一个特定的基因突变如何启动tauopathy过程。”

其他科学家最近发现,τ突变问题的风险可能会增加一个人的发展中不同的tauopathies,包括阿尔茨海默氏症或FTD。研究小组,与布鲁斯·米勒博士指导UCSF记忆和衰老中心和谁提供了这种突变患者的皮肤细胞,这些细胞变成诱导多能干细胞,或“诱导多能性”细胞。这种技术,开创Shinya Yamanaka格拉德斯通侦探和2012年诺贝尔奖得主医学博士,允许科学家重组成人皮肤细胞到细胞几乎相同的干细胞。这些干细胞可以发展成几乎所有细胞在体内。

团队将此方法与先进的基因编辑技术,基本上消除了τ突变的iPS细胞。结果是一个系统,允许团队比较神经元,那些没有的突变。

“我们的方法允许我们人类神经元生长在培养皿中包含相同的突变作为病人的大脑中的神经元,”第一作者海伦方解释说,博士,同时也是加州再生医学研究所的博士后学者。“通过比较这些病变的神经元与神经元基因修正的健康,我们可以基于cell cell-howτ的突变导致了异常τ的建立,随着时间的推移,神经元的变性和死亡。”

“τ的主要功能包括保持单个神经元的骨骼结构完整和调节神经活动,“黄博士说。“但我们的研究表明,神经元产生的τ与τ突变的人是不同的;所以它被破坏的细胞和有针对性的紧要关头。然而,而不是被取出,τ切成碎片。这些潜在的有毒碎片积累随着时间的推移,也许事实上会导致神经元退化和死亡。”

但通过纠正τ突变,团队有效地移除τ的红旗。蛋白质仍在一块,停止和异常积累神经元保持健康。正在进行的研究的目标是确定突变的异常分裂τ是神经元死亡的主要原因,如果是这样,如何阻止它。

“这些发现不仅提供一窥这些强大的新模型可以揭示疾病机制”米勒博士说,“他们也可能证明是筛选药物,可以发展成更好的治疗阿尔茨海默病,FTD,和相关条件。”