发布时间:2024-04-09 15:21 原文链接: 人类神经元研究新模型面世

美国威尔·康奈尔医学院科学家开发出一种创新性人类神经元模型,详细模拟了tau蛋白聚集体在大脑内的传播,这一过程会导致阿尔茨海默病和额颞叶痴呆症患者认知能力下降。新模型有助科学家找到可能阻断tau蛋白传播的新治疗靶点,是阿尔茨海默病研究领域的一项重大进展。相关论文发表于5日出版的最新一期《细胞》杂志。

研究人员指出,目前尚没有任何疗法可阻止阿尔茨海默病患者大脑中tau蛋白聚集体的传播。他们开发的tau蛋白传播人类神经元模型克服了以前模型的局限性,揭示了药物开发新治疗靶点。

人类多能干细胞可发育成身体的任何细胞,包括神经元,用于模拟大脑疾病。但此前科学家几乎不可能对这些年轻神经元中的tau蛋白传播进行建模,因为tau蛋白是在衰老大脑内持续传播的,长达几十年。

鉴于此,研究团队使用CRISPR技术修改了人类干细胞基因组,促使它们表达与衰老大脑相关的tau蛋白。他们发现,这个模型在几周内模拟出tau蛋白在神经元内的传播。

为阻止tau蛋白传播,研究团队使用CRISPR技术使1000个基因失活,以确定它们在tau蛋白传播中的作用。结果发现,其中有500个基因对tau蛋白丰度有重大影响。

研究团队表示,CRISPR技术使他们能够寻找新的药物靶点。比如,他们首次发现了UFMylation级联反应与tau蛋白传播的联系。UFMylation涉及UFM1蛋白与其他蛋白的连接。对阿尔茨海默病患者大脑组织的尸检研究发现,UFMylation过程存在异常改变。该团队还在临床前模型中发现,抑制UFMylation所需的酶阻断了tau蛋白在人类和小鼠模型神经元中的传播。


相关文章

人类神经元研究新模型面世

美国威尔·康奈尔医学院科学家开发出一种创新性人类神经元模型,详细模拟了tau蛋白聚集体在大脑内的传播,这一过程会导致阿尔茨海默病和额颞叶痴呆症患者认知能力下降。新模型有助科学家找到可能阻断tau蛋白传......

饭后想吃零食或因神经元过度活跃

Vgatl/vlPAG细胞编码食物和饮食方式。图片来源:《自然通讯》那些在吃完一顿饱饭后不久就在冰箱里翻找零食的人,可能不是胃口好,而是因为寻找食物的神经元过度活跃的缘故。美国加州大学洛杉矶分校心理学......

Brain:科学家识别出参与阿尔兹海默病中神经元易感性发生的关键基因

神经变性疾病早期阶段的特征是离散脑细胞群中蛋白质的积累以及这些脑细胞的退化,对于大多数疾病而言,这种选择性的易感性模式是无法解释的,但其对于病理性机制或许能提供重要的见解。阿尔兹海默病是世界上主要的痴......

睡梦中,你的大脑如何清理垃圾

当你甜蜜入梦时,大脑并没有闲着,正在进行一些重要的后勤维护工作,比如加强认知、巩固记忆等。一项近期发表在英国《自然》杂志上的研究就发现了睡眠中大脑进行垃圾清除的重要机制。大脑在白天消耗能量和吸收营养物......

神经与血流信号转换成钢琴与提琴曲——配乐“电影”将大脑活动可视化

广域神经活动的视听示意图。图片来源:戴维·蒂博多等人/《公共科学图书馆:综合》复杂的神经元数据可以转换成视听格式?没错,其甚至能成为带有配乐的“电影”来方便人们探索,并帮助解释大脑执行某些行为时发生的......

揭秘癌细胞与神经元的“共生共舞”

美国斯坦福大学科学家曾在《自然》杂志刊发论文,首次证实恶性脑癌与大脑的神经连接密切相关。他们发现神经胶质瘤会与健康的神经元相互“交流”,形成突触,劫持来自健康神经元的电信号,从而促进自身生长。据英国《......

西湖大学:揭示神经元调控大脑血流新路径

该校生命科学学院特聘研究员贾洁敏团队的相关研究,揭示了神经元调控大脑血流新路径。他们发现了一座架在神经元与血管之间的“新桥梁”——类突触(NsMJ)。通过类突触,谷氨酸能神经元可直接作用于动脉血管平滑......

大脑里有位GPS“指挥官”

无论是太阳的东升西落,还是城市的东西南北,人们在日常生活中,寻找方向、定位目标或是记忆场景,都需要用大脑对空间信息进行处理和记忆。那么,这个过程是如何在大脑中发生的?中国科学院深圳先进技术研究院(以下......

新研究揭示自我中心编码的细胞和亚细胞机制

确定空间信息的表征机制是探讨空间信息处理的核心任务之一,为学习记忆中空间场景处理原则提供了重要启发。12月14日,中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所研究员王成团队,联合南方科技大学生命科......

我国学者在神经元糖代谢特征与机制研究方面取得进展

在国家自然科学基金项目(批准号:81991523、82073823)等资助下,南京中医药大学胡刚教授团队在神经元糖代谢特征与机制研究方面取得进展。研究成果以“神经元胞体主要进行有氧糖酵解代谢以防止氧化......