研究揭示了安格尔曼综合征的早期阶段

北卡罗来纳州立大学的一项新研究为安格尔曼综合征的早期阶段提供了见解。这项工作还展示了人类大脑类器官如何被用来阐明影响人类发育的遗传疾病。

安格尔曼综合症是遗传性疾病与发育迟缓，智力残疾，语言障碍和运动问题有关。对安格尔曼综合征进行了大量的研究，主要涉及小鼠的实验室研究和人类的自然史研究。然而,尽管研究人员建立了复杂疾病与基因的行为称为UBE3A,老鼠和强有力的证据表明,产前时期可能是重要的疾病的发展,研究人员尚未找到一种方法监测人类神经疾病的早期阶段细胞。

“很明显，我们不能对发展中的人类进行研究，所以我们想知道是否有可能研究分子动力学Albert Keung说，他是一篇关于这项工作的论文的通讯作者，也是北卡罗来纳州立大学化学和生物分子工程的助理教授。“这个基因是什么时候启动的?”药物如何影响基因和神经元功能?基因在不同类型的细胞中表现不同吗?这些都是复杂的问题，但我们发现，你可以通过大脑器官模型学到很多东西。”

人类大脑类器官是毫米大小的组织，由大脑不同区域常见的细胞类型组成。它们是通过培养干细胞制成的。在这项研究中，研究人员在细胞培养后的17周内监测了类器官的行为。

例如，研究人员绘制了不同类型细胞和不同神经发育阶段的UBE3A何时关闭或打开，以及每个细胞中该基因在何处活跃。这可以阐明诸如UBE3A可能在多大程度上调控其他生物的活动基因以及何时提供治疗可能最有效。

研究人员发现的一件事是，UBE3A在大脑组织的发育中扮演着重要的角色，比任何人知道的都要早——甚至有可能在类器官培养的三周内就发挥作用。

“我们有能力看到UBE3A的行为是如何随着时间在类器官中改变的，”该论文的第一作者、北卡罗来纳州立大学的博士生迪拉拉·森(Dilara Sen)说。“我们也能够看到不同的药物如何影响基因的行为，以及这些变化如何影响器官中神经元的功能。”

“这是基础的、概念验证的工作，”强说。“但希望它能证明大脑是如何瀑样该模型可促进安格曼综合征患者治疗策略的制定。我们相信，该模型可以通过增进我们对这种疾病的了解来做到这一点，这可以为研究可能的治疗方法提供信息。我们也相信这个模型可以用来筛选治疗干预的候选药物。器官模型并不是新的。但它们可能是比我们之前预期的更强大的工具。”

纸,“人类脑瀑样揭示UBE3A的早期时空动力学和药理反应，”发表在该杂志上干细胞的报道。

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