Cell:重大突破！皮肤细胞诱导成大脑类器官，揭示了孤独症的发病机制
2015-07-22 sunshine 译 MedSci原创
据最近发表在Cell的一篇文献显示，科学家已经将自闭症患者的皮肤细胞诱导转化成多功能干细胞，并在培养皿中培育为微型大脑，揭示了孤独症令人意外的发病机制。研究人员称，这种方法允许他们克服理解疾病（如自闭症，精神分裂症等）的困难，包括影响与疾病复杂性相关的大脑发育的困难以及研究人类组织的发展过程中困难。本文通讯作者，耶鲁大学医学院神经系统科学教授Flora Vaccarino说道，“我们从疾病生物学本
据最近发表在Cell的一篇文献显示，科学家已经将自闭症患者的皮肤细胞诱导转化成多功能干细胞，并在培养皿中培育为微型大脑，揭示了孤独症令人意外的发病机制。
研究人员称，这种方法允许他们克服理解疾病（如自闭症，精神分裂症等）的困难，包括影响与疾病复杂性相关的大脑发育的困难以及研究人类组织的发展过程中困难。
本文通讯作者，耶鲁大学医学院神经系统科学教授Flora Vaccarino说道，“我们从疾病生物学本身入手，而不是传统模式上的遗传学，来试图探究基因组信息。”
此前，自闭症研究人员局限于可解释这种障碍的基因突变，然后运用动物或组织学模型研究这些突变的基因以及它们在大脑发育中作用。
研究人员表示，虽然通过这种方法已经确定了一些罕见的疾病基因，但是，80%的自闭症病例仍未找到明确的遗传致病基因。
Dr. Vaccarino 说道：
“这项研究强调了利用人体细胞并将其运用在实验中的重要性，可能会为了解自闭症的病理生理带来更好的理解，进而带来更好的治疗措施。”
研究人员针对约五分之一的自闭症患者研究，这有助于避开阻碍寻找共同潜在因素的复杂及广泛的临床特点。从这些患者身上分离出皮肤细胞，以他们正常的父亲的皮肤细胞作为对照，研究人员将皮肤细胞诱导成多功能干细胞(iPSCs)，然后发育成微型的大脑，称为大脑类器官。
大脑类器官的直径只有几毫米，但仍可看做妊娠期前几个月的胎儿大脑。在分析这个类器官时，研究人员发现调控神经发育的基因表达网络改变。
神经失衡
类器官表现出的神经失衡表明抑制性神经元表达过剩，而其下游激活神经元却不受影响。通过抑制在类器官中出现表达异常的单个基因的表达，作者能够纠正这种偏差，这一成功表明这种抑制可干预临床以恢复神经平衡。
进一步的了解发病机制将追随着研究人员将类器官诱导朝着中后期阶段发育。本研究作者目前正在分析他们现有的数据，聚焦于导致本研究基因表达异变以及神经平衡破坏的突变点或表观遗传变化区域。
原始出处：
Mariani J, Coppola G, Zhang P, Abyzov A, Provini L, Tomasini L, Amenduni M, Szekely A, Palejev D, Wilson M, Gerstein M, Grigorenko EL,Chawarska K, Pelphrey KA, Howe JR, Vaccarino FM.FOXG1-Dependent Dysregulation of GABA/Glutamate Neuron Differentiation in Autism Spectrum Disorders.Cell. 2015 Jul 16;162(2):375-90. doi: 10.1016/j.cell.2015.06.034.
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