新的亨廷顿氏病干细胞模型

圣路易斯华盛顿大学医学院的科学家已经将亨廷顿氏病患者的皮肤细胞转变为受该疾病影响的脑细胞类型。研究人员称，由此产生的大量神经元将成为研究退化性并最终致命的神经系统疾病的新工具。

该研究于2月5日发表在《自然神经科学》上，该研究表明，患者的神经细胞(直接从患者的皮肤细胞转化而来)表现出该疾病的“症状”，包括DNA损伤，线粒体功能异常和细胞死亡。纠正这些重新编程的神经元中的功能异常基因，可以预防亨廷顿氏病的特征性细胞死亡，亨廷顿氏病是一种遗传性遗传疾病，可导致认知能力下降和不自主的肌肉运动。症状通常在30至50岁的人群中出现，并且随着时间的推移逐渐恶化。平均而言，患者在症状开始后会存活约20年。

“这是研究与疾病相关的突变的特定脑细胞随着时间的推移会生病并最终死亡的原因的有力工具，”发育生物学助理教授安德鲁·S·尤(Andrew S. Yoo)博士说。从理论上讲，我们可以通过重新编程来自各个年龄段患者的皮肤细胞(包括症状开始之前)来模拟疾病的进展。如果有药物或化合物可以帮助这些患者，我们可以首先在该系统中对其进行测试。”

亨廷顿氏病和其他遗传性脑部疾病很难研究，因为很难从活着的患者那里获得神经元样本。为了寻求下一个最好的方法，科学家们找到了将皮肤细胞转化为脑细胞的方法。

皮肤细胞很容易从患者身上收集，并具有与脑细胞相同的遗传蓝图和引起疾病的突变。研究人员包括第一作者博士后Matheus Victor，博士后开始着手产生模仿成年患者神经元的神经元，以模拟亨廷顿舞蹈病的发作和发展。他们使用开发的直接转换方法实现了这一目标。

该方法允许皮肤细胞在被重新编程为神经元时绕过干细胞阶段。通过干细胞阶段会将发育时钟重置为类似胚胎的状态，从而消除该疾病与年龄相关的影响。但据Yoo和他的同事说，直接重新编程的神经元会保留其年龄，以及与成年性亨廷顿舞蹈病相关的问题。

在直接重编程中，研究人员将成年皮肤细胞暴露于信号传导分子的特定混合物中，科学家过去的研究发现，这种信号分子会将健康的皮肤细胞直接转化为称为中棘神经元的脑细胞类型，而无需中间步骤。该信号混合物重新包装了DNA，折叠了针对皮肤细胞的说明，并展开了针对神经元的说明。在这种方法中，所得的重编程中棘神经元保留了患者的年龄，以及该疾病的年龄相关症状。

尽管其他神经元细胞类型也受到影响，但中型多刺的神经元首当其冲是由亨廷顿氏病引起的损害。导致该疾病的遗传错误导致关键蛋白Huntingtin变形且无法正常运行。结果，功能失调的蛋白质积聚，并通过一些未知的事件最终杀死细胞。由于可以在直接重新编程的患者神经元中概括神经元死亡，Yoo表示，这项新技术提供了一种方法，以研究潜在疗法(包括目前正在临床试验中测试的药物)如何挽救中型多刺神经元免于死亡的细节。

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