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2023

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科学家构建人类阿尔兹海默症神经细胞3D模型


近年来,随着生物技术的高速发展,癌症等以往被视为绝症的疾病正在逐步取得重大进展。然而,以阿尔兹海默病等为代表的神经退行性疾病的研究却仍未能够取得重大进展。这其中一个重要原因就是研究人员始终未能彻底了解淀粉样蛋白体在这些疾病中作用的机制。

  据统计,有99.6%的阿尔兹海默症候选药物最终都失败,如此高的失败概率也使得各大生物制药公司对这一领域讳莫如深。

  最近来自 Massachusetts General Hospital的研究人员在国际著名杂志Nature上发表了他们的研究结果,有望助阿尔兹海默症等疾病研究走出困境。在这项研究中,科学家们成功构建体外阿尔兹海默症疾病模型,这使得科研人员在体外观察大脑神经元中淀粉样蛋白体的积聚以及淀粉样蛋白体对神经元的毒害作用成为可能。可以说这一模型有望将阿尔兹海默症的整个发病过程直接展现在科学家眼前。

  这项研究的作者Rudy Tanzi和Doo Yeon Kim主要是通过在凝胶介质的培养基中培养神经元细胞,从而构建了一个3D模型。而这些神经元中带有淀粉样前体蛋白和另一种与阿尔兹海默症相关的蛋白前体基因presenilin 1突变型。经过六周的培养,研究人员成功在这一模型中观测到明显的淀粉样蛋白体积聚直至导致神经元死亡。另一方面,研究人员也在这一过程中确定了对神经元凋亡起到重要作用的酶--GSK3-beta。当GSK3-beta被阻断时,淀粉样蛋白的产生受到明显抑制。科学家认为这表明GSK3-beta有希望成为治疗阿尔兹海默症的一个潜在分子靶点。

  相对于过去的小鼠模型,这一新型体外模型能够更好地展现大脑神经元发生病变的更多细节。这一研究也将对今后的阿尔兹海默症研究产生积极的影响。