德國(guó)杜塞爾多夫大學(xué)醫(yī)院普通兒科Alessandro Prigione教授團(tuán)隊(duì)和柏林夏里特大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)內(nèi)科Markus Schuelke教授團(tuán)隊(duì)以及柏林研究所Nikolaus Rajewsky教授與Max delbruck分子醫(yī)學(xué)中心(MDC)醫(yī)學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)(BIMSB)的研究人員合作，現(xiàn)已開發(fā)出首個(gè)由SURF1突變引起的李氏綜合征人體模型。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，作者采用了細(xì)胞重編程技術(shù)，可以將皮膚中的細(xì)胞轉(zhuǎn)化為能夠產(chǎn)生神經(jīng)元的干細(xì)胞。然后，他們使用分子剪刀CRISPR/Cas9從患者細(xì)胞中準(zhǔn)確去除突變，并將突變引入對(duì)照細(xì)胞。因此，作者可以在可控的遺傳背景下研究SURF1突變的特異性效應(yīng)。接下來(lái)，他們產(chǎn)生了具有三維結(jié)構(gòu)的神經(jīng)元和類腦器官，再現(xiàn)了早期人類大腦發(fā)育的特征。
利用這些模型，作者發(fā)現(xiàn)在患者身上看到的神經(jīng)元缺陷可能是由神經(jīng)前體(即產(chǎn)生神經(jīng)元的細(xì)胞)水平的能量不足引起的。這些能量缺陷會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元分支不足，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)育過(guò)程中大腦功能異常。最后，作者證明了使用SURF1基因替代療法提高祖細(xì)胞的能量輸出，或使用目前兒童臨床使用安全的藥物苯扎貝特，可以糾正神經(jīng)元分支的缺陷。
這些發(fā)現(xiàn)很重要，因?yàn)樗鼈兪状螢檠芯縎URF1突變引起的Leigh綜合征的神經(jīng)病理學(xué)提供了模型。此外，他們指出了治療受罕見疾病利氏綜合征影響的兒童的實(shí)用策略，利氏綜合征是一種孤兒疾病，具有很高的醫(yī)療需求。
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