研究人员创建“微型大脑”来模拟路易体失智并确定治疗方法

　　科学家在培养皿中创建了与路易体失智患者大脑关键特征高度匹配的微型大脑模型，并确定了四种潜在的药物化合物，这些药物可能为治疗该疾病提供有前景的方法。

　　《医学快讯》

　　10月14日

　　路易体失智（Lewy body dementia，LBD）是一种进行性神经退行性疾病，其症状与帕金森病和阿尔茨海默病相似，但诊断起来可能更为困难。症状可能包括幻觉、运动障碍、认知问题、睡眠障碍和抑郁。

　　为了更好地理解该疾病的发展过程，梅奥诊所（Mayo Clinic）的科学家在培养皿中创建了与患者大脑关键特征高度匹配的微型大脑模型。微型大脑，也被称为脑类器官（Brain organoids），是在实验室中培养的细胞团簇，可以模拟人类大脑的结构。

　　研究团队还确定了四种潜在的药物化合物，这些药物可能为治疗该疾病提供有前景的方法。他们的研究成果发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上。论文题目“利用SNCA三倍体诱导多能干细胞衍生的皮层类器官模拟路易体病并鉴定治疗药物”（Modeling Lewy body disease with SNCA triplication iPSC-derived cortical organoids and identifying therapeutic drugs）。

　　研究于2024年9月11日发表在《Science Advances》（最新影响因子：11.7）杂志上

　　目前尚无治愈 LBD 的方法，科学家表示，可用于研究该疾病的准确临床前模型也很少。该疾病的一个标志是α-突触核蛋白，这种蛋白由 SNCA 基因编码。这种蛋白存在于大脑的神经细胞中，并可能积聚成称为路易体的团块，这可能是导致失智症症状的原因。

　　为了更好地理解该疾病的病理学，由神经科学家兼资深作者Na Zhao博士领导的梅奥诊所研究团队，利用携带 SNCA 基因额外拷贝的 LBD 患者的干细胞，开发了临床前微型大脑模型。这些患者在确诊时捐赠了他们的皮肤细胞。科学家随后将这些皮肤细胞转化为干细胞，并将其用于研究。

　　利用先进的基因组技术，如单细胞 RNA 测序（该技术可检测单个细胞中的遗传物质），研究人员表明，他们的微型大脑模型反映了捐赠给梅奥诊所脑库（Mayo Clinic Brain Bank）的路易体失智（LBD）患者大脑中所见的变化，从而使这些模型成为研究疾病如何发展的宝贵工具。

　　研究人员利用他们创新性的模型系统筛查了近 1,300 种 FDA 批准的药物，确定了四种可能有助于防止神经元中 α-突触核蛋白积聚的候选药物。

　　Zhao 博士说：“这项研究表明，这些微型大脑模型可以有效地模拟疾病的发展，为测试针对患者的个体化治疗方法提供了一个潜在的平台。我们确定的四种候选药物具有抑制 α-突触核蛋白和恢复路易体失智患者来源神经元中能量产生的潜力，未来可以进一步改进或修饰，以开发针对路易体失智和相关失智症的新治疗方法。”

　　研究人员表示，进一步的研究可以引入额外的细胞类型，以更好地模拟人脑的复杂性。然后，研究人员可以使用这些增强的模型进一步研究疾病机制，例如探索高危基因如何影响路易体失智的发展。

　　创立于1864年的梅奥诊所

　　参考文献

　　Source：Mayo Clinic

　　Researchers create 'mini brains' to model Lewy body dementia and pinpoint treatments

　　Reference：

　　Yunjung Jin et al. ,Modeling Lewy body disease with SNCA triplication iPSC-derived cortical organoids and identifying therapeutic drugs.Sci. Adv.10,eadk3700(2024).DOI:10.1126/sciadv.adk3700

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