劍橋大學(xué)的科學(xué)家在動(dòng)物研究中表明，基因療法可能有助于修復(fù)由青光眼和癡呆癥等慢性神經(jīng)退行性疾病引起的某些損傷。他們的方法證明了基因治療在多基因條件下(即沒(méi)有單一遺傳原因的復(fù)雜條件)的潛在有效性。
基因治療(一種缺失或有缺陷的基因被健康的基因替代)在許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病中變得越來(lái)越普遍，包括萊伯先天性阿莫魯病，脊髓性肌萎縮癥和萊伯遺傳性視神經(jīng)病變。但是，每種情況都是罕見(jiàn)的，并且是單基因的，即由單個(gè)缺陷基因引起的。迄今為止，將基因療法應(yīng)用于構(gòu)成大多數(shù)神經(jīng)退行性疾病的復(fù)雜多基因疾病的應(yīng)用還很有限。
神經(jīng)退行性疾病的一個(gè)共同特征是軸突運(yùn)輸受到破壞，這是一種細(xì)胞過(guò)程，負(fù)責(zé)關(guān)鍵分子和包括線粒體，脂質(zhì)和蛋白質(zhì)在內(nèi)的線粒體，蛋白質(zhì)的進(jìn)出神經(jīng)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)。軸突是長(zhǎng)纖維，可傳輸電信號(hào)，使神經(jīng)細(xì)胞與其他神經(jīng)細(xì)胞和肌肉進(jìn)行通訊?？茖W(xué)家建議，通過(guò)在患病的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中增強(qiáng)內(nèi)在的神經(jīng)元過(guò)程來(lái)刺激軸突運(yùn)輸可能是修復(fù)受損神經(jīng)細(xì)胞的一種方式。
用于改善受損神經(jīng)細(xì)胞中軸突功能的兩個(gè)候選分子是腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)及其受體原肌球蛋白受體激酶B(TrkB)。
在今天發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上的研究中，劍橋大學(xué)的科學(xué)家表明，使用一種病毒將這兩種分子同時(shí)遞送至神經(jīng)細(xì)胞，與單獨(dú)遞送任何一種分子相比，在刺激軸突生長(zhǎng)方面具有很強(qiáng)的作用。他們?cè)趦煞N已知與軸突運(yùn)輸減少有關(guān)的神經(jīng)退行性疾病模型中測(cè)試了他們的想法，即青光眼和tauopathy(與癡呆有關(guān)的退行性疾病)。
該研究的第一作者，來(lái)自劍橋大學(xué)約翰·范·格斯特腦修復(fù)中心的塔斯涅姆·哈蒂布博士說(shuō)：“神經(jīng)細(xì)胞的軸突的功能有點(diǎn)像鐵路系統(tǒng)，在這里，貨物是細(xì)胞所需的重要成分。在神經(jīng)退行性疾病中，該鐵路系統(tǒng)可能會(huì)受損或被阻塞，我們認(rèn)為替換兩個(gè)我們知道可以有效協(xié)同工作的分子將比單獨(dú)運(yùn)送一個(gè)分子更有效地修復(fù)該運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，而這正是我們找到。
他說(shuō)：“這種綜合方法還可以帶來(lái)更持久的治療效果，這對(duì)于針對(duì)慢性退行性疾病的治療非常重要。
“我們沒(méi)有使用替換或修復(fù)受損基因的標(biāo)準(zhǔn)基因療法，而是使用了該技術(shù)來(lái)補(bǔ)充大腦中的這些分子。”
青光眼經(jīng)常(但不總是)與視神經(jīng)異常高壓相關(guān)，損害視神經(jīng)。在實(shí)驗(yàn)性青光眼模型中，研究人員使用了示蹤染料來(lái)顯示青光眼中眼與腦之間的軸突運(yùn)輸受到了損害。同樣，視網(wǎng)膜對(duì)光的電活動(dòng)降低表明視力也受到損害。
Khatib博士及其同事使用“病毒載體”(基因治療傳遞系統(tǒng))將TrkB和BDNF傳遞到大鼠的視網(wǎng)膜。他們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)染料的運(yùn)動(dòng)可以觀察到，這恢復(fù)了視網(wǎng)膜和大腦之間的軸突運(yùn)輸。視網(wǎng)膜還顯示出對(duì)光的改善的電響應(yīng)，這是視覺(jué)恢復(fù)的關(guān)鍵前提。
接下來(lái)，研究小組使用繁殖的轉(zhuǎn)基因小鼠對(duì)tau蛋白進(jìn)行了建模，tau蛋白是大腦中tau蛋白“纏結(jié)”的堆積。在許多神經(jīng)退行性疾病(包括阿爾茨海默氏病和額顳癡呆)中都發(fā)現(xiàn)了?；撬岵?。再次注射染料表明，軸索在眼睛和大腦之間的運(yùn)輸受到了損害，并且可以通過(guò)病毒載體恢復(fù)。
有趣的是，研究小組還發(fā)現(xiàn)了可能改善小鼠短期記憶的初步證據(jù)。在治療之前，研究人員對(duì)小鼠進(jìn)行了物體識(shí)別任務(wù)測(cè)試。將鼠標(biāo)放在Y形迷宮的開(kāi)始處，并留在兩個(gè)手臂末端探索兩個(gè)相同的對(duì)象。片刻之后，再次將鼠標(biāo)置于迷宮中，但是這一次，一只手臂包含了一個(gè)新對(duì)象，而另一只手臂則包含了重復(fù)對(duì)象的副本。研究人員測(cè)量了鼠標(biāo)探索每個(gè)對(duì)象所花費(fèi)的時(shí)間，以查看鼠標(biāo)是否已經(jīng)記住了上一個(gè)任務(wù)中的對(duì)象。
在將病毒載體注射到小鼠的大腦中之后，重復(fù)執(zhí)行此任務(wù)，結(jié)果表明短期記憶有所改善。盡管這項(xiàng)特殊研究的結(jié)果并沒(méi)有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性(衡量發(fā)現(xiàn)結(jié)果的可靠程度)，但研究人員表示，它們是有希望的，現(xiàn)在計(jì)劃進(jìn)行一項(xiàng)更大的研究以證實(shí)其效果。
來(lái)自澳大利亞眼科研究中心和墨爾本大學(xué)的基思·馬丁教授在劍橋大學(xué)期間領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他補(bǔ)充說(shuō)：“雖然這是目前的早期研究，但我們認(rèn)為它顯示出有望幫助迄今為止治療神經(jīng)退行性疾病的希望?；蛑委熞驯蛔C明對(duì)某些罕見(jiàn)的單基因病有效，我們希望它對(duì)這些更為常見(jiàn)的更為復(fù)雜的疾病同樣有用。”
標(biāo)簽： 青光眼
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