一項(xiàng)新研究利用阿爾茨海默病患者的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來研究阿爾茨海默病的進(jìn)展，為進(jìn)一步了解阿爾茨海默病提供了新的窗口。

范安德爾研究所

10月18日消息

由范安德爾研究所（Van Andel Institute，VAI）、隆德大學(xué)（Lund University，LU）和佛羅倫薩大學(xué)（University of Florence，UniFI）的科學(xué)家開發(fā)的一個(gè)新模型將使研究人員更好地了解阿爾茨海默病在大腦中的進(jìn)展。

像其他神經(jīng)退行性疾病一樣，阿爾茨海默病的研究具有挑戰(zhàn)性。它非常復(fù)雜，需要很長一段時(shí)間才能發(fā)展起來，而且因人而異。關(guān)鍵是，科學(xué)家們還缺乏監(jiān)測人類大腦疾病進(jìn)展的非侵入性技術(shù)。他們經(jīng)常依賴于模擬疾病的模型，使他們能夠追蹤阿爾茨海默病的發(fā)展和影響大腦的方式。

“為了讓模型發(fā)揮作用，模型必須密切反映阿爾茨海默病在現(xiàn)實(shí)生活中的進(jìn)展方式。我們的新模型復(fù)制了這一過程的許多關(guān)鍵方面，” 范安德爾研究所副教授、描述該模型研究的共同通訊作者 Laurent Roybon 博士說，“這項(xiàng)工作的一個(gè)優(yōu)勢是我們使用了阿爾茨海默病患者的細(xì)胞系，這有助于我們在模型中更好地反映實(shí)際的疾病過程。”

該研究的通訊作者Yuriy Pomeshchik博士（左）和Laurent Roybon博士

這項(xiàng)研究發(fā)表在《神經(jīng)病理學(xué)通訊學(xué)報(bào)》（Acta Neuropathologica Communications）雜志上。隆德大學(xué)的 Yuriy Pomeshchik 博士是通訊作者之一。Roybon  在 2022 年加入 VAI 之前，是隆德大學(xué)的副教授。

研究于2023年9月15日發(fā)表在《Acta Neuropathologica Communications》（最新影響因子：7.1）雜志上

新模型利用了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs），即被重編程為早期“空白”狀態(tài)的成體細(xì)胞。從那里，科學(xué)家可以誘導(dǎo)這些細(xì)胞成為其他類型的細(xì)胞，如神經(jīng)元。這種強(qiáng)大的技術(shù)可以讓科學(xué)家研究與他們的祖先擁有相同遺傳背景的人類腦細(xì)胞。

然而，在大腦微環(huán)境之外研究這些細(xì)胞提出了另一個(gè)挑戰(zhàn)。大腦細(xì)胞受益于一個(gè)嚴(yán)格調(diào)控的生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)細(xì)胞的健康和功能。為了解決這個(gè)問題，研究小組使用了來自阿爾茨海默病患者的 iPSCs 來生成腦細(xì)胞。

然后將這些細(xì)胞移植到免疫缺陷野生型小鼠的大腦中，并監(jiān)測標(biāo)志性阿爾茨海默病病變的發(fā)生情況：蛋白質(zhì)斑塊和纏結(jié)、炎癥、線粒體功能障礙以及病變在大腦中移動(dòng)的能力。

研究人員發(fā)現(xiàn)，該模型成功地復(fù)制了大腦通路的關(guān)鍵變化，這些變化可能隨后導(dǎo)致淀粉樣斑塊的形成，以及鄰近細(xì)胞中與疾病相關(guān)的變化，這表明疾病病理可能正在從一個(gè)細(xì)胞擴(kuò)散到另一個(gè)細(xì)胞。蛋白質(zhì)組學(xué)分析還揭示了伴隨疾病從早期進(jìn)展到晚期的變化。

新模型解決了阿爾茨海默病研究中的一個(gè)核心問題：盡管細(xì)胞模型和小鼠模型長期以來都有助于阿爾茨海默病的研究，但將兩者結(jié)合起來更準(zhǔn)確地反映了阿爾茨海默病在人類體內(nèi)的發(fā)展和進(jìn)展。這種模型被稱為嵌合模型，結(jié)合了兩個(gè)模型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。

接下來的步驟，Roybon 說，是監(jiān)測細(xì)胞病理學(xué)是如何在較長時(shí)間內(nèi)發(fā)展的，并調(diào)查病理是如何基于導(dǎo)致阿爾茨海默病的各種基因突變的不同。此外，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃解決他們的新模型的局限性，例如產(chǎn)生更具體地反映大腦特定區(qū)域細(xì)胞群的 iPSCs。

創(chuàng)立于1321年的意大利佛羅倫薩大學(xué)

創(chuàng)立于1666年的瑞典隆德大學(xué)

創(chuàng)立于1996年的范安德爾研究所

參考文獻(xiàn)

Source：Van Andel Institute

New model leverages stem cells to provide window into Alzheimer's disease development

Reference：

Pomeshchik, Y., Velasquez, E., Gil, J. et al. Proteomic analysis across patient iPSC-based models and human post-mortem hippocampal tissue reveals early cellular dysfunction and progression of Alzheimer’s disease pathogenesis. acta neuropathol commun 11, 150 (2023). https://doi.org/10.1186/s40478-023-01649-z

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       原文標(biāo)題 : 利用干細(xì)胞的新模型提供了了解阿爾茨海默病發(fā)展的窗口