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mo猴干细胞可能成为研究帕金森氏症的新方法

帕金森氏病的研究人员已经使用基因编辑工具,将该疾病最常见的基因突变引入mar猴干细胞中,并成功地抑制了帕金森氏症患者经常会出现问题的细胞化学反应。

编辑后的细胞是朝着研究灵长类动物模型中的退化性神经系统疾病迈出的一步。帕金森氏症在全球范围内影响着超过1000万人,它逐渐使神经系统退化,引起典型的震颤,危险的肌肉控制丧失,心脏和胃肠道功能障碍以及其他问题。

威斯康星大学麦迪逊分校的医学物理学教授,研究负责人玛丽娜•恩博格说:“我们现在知道如何将一个单一的突变(点突变)插入到into猴的干细胞中。”“这是帕金森氏症的绝佳模型。对于测试疗法,这是一个完美的平台。”

研究人员使用一种版本的基因编辑技术CRISPR改变了细胞的遗传密码中的单个核苷酸(一种在普通mar猴的DNA中发现的28亿对中的一个分子),并将其命名为G2019S。

在人类帕金森氏症患者中,这种突变导致参与细胞代谢的酶(一种称为LRRK2的激酶)的异常过度活跃。其他基因编辑研究还采用了细胞同时产生正常酶和突变酶的方法。这项新研究首次产生了仅产生具有G2019S突变的酶的细胞,这使得研究该突变在疾病中的作用变得更加容易。

恩博格说:“具有这种突变的干细胞内部的代谢效率不如正常细胞,就像我们在帕金森氏症中所见那样。”他的工作得到了美国国立卫生研究院的支持。“我们的细胞在盘中的寿命较短。而且,当他们暴露于氧化应激时,它们的弹性就减弱了。”

突变的细胞还有帕金森氏症的另一个缺点:与其他细胞的连接缺乏光泽。干细胞是一种特别强大的研究工具,因为它们可以发育成遍布全身的许多不同类型的细胞。当研究人员刺激突变的干细胞分化为神经元时,他们形成的分支减少了,可以与邻近的神经元建立联系和交流。

威斯康星州的詹娜·克罗普·施密特(Jenna Kropp Schmidt)说:“我们可以看到这些突变对培养皿中细胞的影响,这使我们可以一目了然,如果我们使用相同的遗传原理将突变引入a猴中,就可以看到。”国家灵长类动物研究中心的科学家和该研究的合著者。“一只经过精确基因改造的猴子将使我们能够监测疾病的进展并测试影响疾病进程的新疗法。”

这个概念在帕金森氏症之外的研究中得到应用。

施密特说:“我们可以使用某些相同的遗传技术,并将其应用于人类疾病的其他灵长类动物模型。”

研究人员还使用mar猴干细胞来测试帕金森氏症的基因治疗。他们缩短了一部分基因以阻止LRRK2的产生,从而使细胞代谢发生了积极变化。

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