研究人腦的微小“活”模型有助于研究人員了解大腦的衰老,并找到治療阿爾茨海默病和其他神經(jīng)退行性疾病的關(guān)鍵。

昆士蘭大學(xué)11月2日消息

昆士蘭大學(xué)(University of Queensland,UQ)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了不同的細(xì)胞機制,可以加速或減少腦細(xì)胞退化。

Ernst Wolvetang 教授在昆士蘭大學(xué)的澳大利亞生物工程和納米技術(shù)研究所(Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology)研究類器官,這是一種非常模仿人腦的模型。

“我們發(fā)現(xiàn)人腦類器官可用于研究驅(qū)動大腦衰老過程的分子機制,” Wolvetang  教授說。

“這為測試許多分子開辟了道路,這些分子可能成為許多神經(jīng)退行性疾病的潛在治療藥物。”

Ernst Wolvetang 教授

Wolvetang 教授和 Julio Aguado 博士利用這些類器官發(fā)現(xiàn),在一種罕見的神經(jīng)退行性疾病——共濟失調(diào)性毛細(xì)血管擴張癥(Ataxia-Telangiectasia ,A-T)中,DNA泄漏加速了衰老。

在另一個研究項目中,Wolvetang 教授和 Mohammed Shaker 博士發(fā)現(xiàn),增加“抗衰老”蛋白 klotho 的水平可以減少與年齡和失智癥相關(guān)的腦細(xì)胞退化。

人類干細(xì)胞來源的神經(jīng)元中的阿爾茨海默病斑塊

“抗衰老”蛋白和阿爾茨海默病治療

Mohammed Shaker 博士使用干細(xì)胞技術(shù)培育出具有發(fā)育中的人類大腦的細(xì)胞構(gòu)成和結(jié)構(gòu)的類器官,以研究 klotho。

“我們通過基因改變 klotho 水平來研究蛋白質(zhì)增加對類器官腦細(xì)胞的影響——并發(fā)現(xiàn)它使衰老過程減緩了 89%,”Shaker 博士說。

“我們的研究清楚地表明,這種蛋白質(zhì)對減少大腦衰老的影響具有強大而直接的作用。

“如果我們能找到一種方法來增加人類腦細(xì)胞中的 klotho,這可能有助于阻止或減緩阿爾茨海默病�！�

該團隊的研究[1]已發(fā)表在《衰老與疾病機制》(Aging and Mechanisms of Disease)雜志上。

研究于2021年8月2日發(fā)表在《Aging and Mechanisms of Disease》(最新影響因子:4．333)雜志上

DNA 泄漏和共濟失調(diào)性毛細(xì)血管擴張癥(A-T)

Julio Aguado 博士使用來自 A-T 患者的干細(xì)胞來培育類器官,他知道患有這種疾病的兒童缺乏對 DNA 修復(fù)至關(guān)重要的蛋白質(zhì),細(xì)胞可能會出現(xiàn)過早衰老的跡象。

“我們發(fā)現(xiàn) DNA 從細(xì)胞核中泄漏,導(dǎo)致炎癥并導(dǎo)致腦細(xì)胞隨著年齡的增長自然退化,” Aguado 博士說。

“我們的研究結(jié)果表明,A-T 可以被認(rèn)為是一種加速衰老的疾病。

“這為這種目前無法治愈的疾病的治療選擇開辟了一條全新的途徑�！�

該研究[2]已發(fā)表在《衰老細(xì)胞》( Aging Cell )雜志上。

研究于2021年8月30日發(fā)表在《Aging Cell》(最新影響因子:9．304)雜志上

參考文獻

Source:University of Queensland

‘Live’ brain models used in hunt for Alzheimer’s treatment

References:

[1]． Shaker, M．R．, Aguado, J．, Chaggar, H．K． et al． Klotho inhibits neuronal senescence in human brain organoids． npj Aging Mech Dis 7, 18 (2021)． https://doi．org/10．1038/s41514-021-00070-x

[2]． Aguado J, Chaggar HK, Gómez-Inclán C, Shaker MR, Leeson HC, Mackay-Sim A, Wolvetang EJ． Inhibition of the cGAS-STING pathway ameliorates the premature senescence hallmarks of Ataxia-Telangiectasia brain organoids． Aging Cell． 2021 Sep;20(9):e13468． doi: 10．1111/acel．13468． Epub 2021 Aug 30． PMID: 34459078; PMCID: PMC8441292．

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