人类大脑瀑样模型的匹配方面比老鼠更密切的脆性X综合征模型

使用人体细胞“大脑瀑样”模型匹配脆性X综合征的分子和药理方面比老鼠更紧密地版本,埃默里大学的科学家报告。周四公布的研究结果自然神经科学。

脆性X综合征是一种主要遗传智力障碍和自闭症的原因。一些药物,似乎在脆性X综合征小鼠模型工作并不是有效的人体临床试验,研究人员认为,在培养皿中“疾病”的模式人类大脑瀑样可能是一个更好的方法来发现新的潜在的治疗和评估他们。

利用皮肤细胞重新编程由脆性X综合征患者捐赠的,科学家们就能够模仿的早期阶段大脑细胞培养的发展。瀑样对应于一个时间概念10到15周后,当大脑发育已经摄动的脆性X染色体突变。瀑样细胞只包含一个部分的大脑前脑和不考虑显示意识。

“我们认为大脑瀑样可能是一种强大的方法来测试治疗方法和开发新的化合物,”彭说,博士,人类遗传学主席埃默里大学医学院和文章的第二作者的论文。“我们没有机会看看这个直接的发展阶段人类的大脑。"

与控制瀑样相比,脆性X瀑样进行加速分化,减少神经元发出抑制信号。此外,脆性X神经元hyperexcitable,排列成层更快更倾向于迁移在混乱模式。

脆性X综合征是由沉默单基因,防止关键调控蛋白的生产,FMRP。脆性X综合征影响大约在3000男性和6000女性,女性往往有温和的症状。影响儿童智力残疾,延迟的里程碑,并且经常autism-like特性,如受损的社会技能,目光厌恶/社会焦虑,和重复的行为。没有药物,解决脆性X综合征的核心分子出现的问题是可用的临床使用,尽管抗精神病药物或抗癫痫药物有时规定。

在自然神经科学杂志的论文,研究人员说,人类的大脑的变化发展瀑样比老鼠更普遍的模型。他们表明,失去脆性X基因改变的活动更多的基因在人类大脑细胞,而老鼠。

“这些差异可以解释为什么的原因之一前临床试验没有成功,”说,该研究Zhexing温家宝,博士,曾把大脑瀑样模型从约翰霍普金斯和他当他于2016年加入埃默里当教员。瀑样模型也被用于研究精神分裂症、阿尔茨海默病和Zika病毒感染早期的影响大脑发育。

博士后研究人员Yunhee Kang博士,应周博士和李茎的讲师,博士在一起co-first作者论文的。康和李在金的实验室,周是在温家宝的实验室。

在自然神经科学论文中,研究人员测试了受体抑制剂,药物在临床试验中测试基于小鼠的有前景的结果。这个受体抑制剂没有拯救人类发育缺陷瀑样的文化。

相比之下,两个其他化合物PI3激酶inhibitors-representing战略正在考虑临床trials-did带来人类大脑瀑样对如何控制看,增殖细胞的数量和细胞的特征。

分析了人类瀑样文化也可以指向新的药物靶点。研究人员发现许多基因的活动在人类瀑样改变,但不是脆性X模型小鼠。CHD2是一个例子,一个主要的自闭症,epilepsy-related基因。CHD2脆性X瀑样产生过量的蛋白质,这表明最终的治疗策略可以专注于蛋白质的水平或阻断其功能正常化。

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