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亨廷顿舞蹈症猪模型为测试疗法提供优势
发布时间:2018/04/11

利用基因工程技术,科学家团队建立了一种亨廷顿舞蹈症(Huntington's disease,HD)的猪模型。研究者们预计,这个模型可能成为一种测试HD疗法的实用方法。

HD是一种遗传性神经退行性疾病,该病由编码毒性蛋白质的基因导致,所产生的毒性蛋白质会造成脑细胞死亡。

该研究3月29日在线发表于《细胞》(Cell)杂志。

尽管基因改造的小鼠已经被作为模型广泛用于神经退行性疾病研究,但它们缺少在人类大脑中可见的典型神经退化或明显的神经元丢失,论文通讯作者、埃默里大学医学院(Emory University School of Medicine)人类遗传学杰出教授(distinguished professor)李晓江博士说道。

HD猪模型是一个例子,说明大型动物模型可以更好地模拟其他神经退行性疾病,比如阿尔茨海默症(Alzheimer's)、帕金森症(Parkinson's)和肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis),他说,在临床应用于人类之前,HD猪模型可以为测试CRISPR-Cas9基因编辑技术能否在大型动物中发挥作用提供一个机会。

和小鼠相比,猪的体型和人类更相近,因此能够更好地测试那些针对受影响神经系统的治疗方案。HD的猪模型和人类疾病的症状也更匹配。研究者们表示,与非人灵长类动物模型相比,猪具有繁殖快、产仔多的优势。

该HD猪模型是由埃默里大学医学院的研究者们联合暨南大学以及中国科学院广州生物医药与健康研究院的研究人员共同建立的。

“我们认为猪模型将填补一个重要空白,”埃默里大学医学院人类遗传学教授、论文共同通讯作者李世华博士说,“在猪模型中,神经退化的模式几乎和人类一样,而且目前还有几种在小鼠模型中进行过测试但没能转化为人类疗法的治疗方法。”

李世华和李晓江合作在埃默里大学共同管理一个实验室,同时和中国科学院华南干细胞与再生医学研究所副所长赖良学博士建立了合作。论文第一作者闫森是暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院副研究员,之前在埃默里大学李的实验室作为博士生联合培养。模型猪现在在广州饲养。

基因改造过的模型猪表现出包括运动障碍在内的症状。它们表现出呼吸困难,这与HD人类患者非常相似,但是在HD小鼠模型中则没有出现。另外,模型猪表现出纹状体变性退化,纹状体是HD人类患者大脑中受影响最为严重的区域。

HD是由编码一种毒性蛋白质(变异huntingtin或mHTT)的基因导致的。mHTT包含谷氨酰胺异常长的重复。症状通常出现在中年,包括不受控制的运动、情绪波动和认知衰退。

研究者们利用CRISPR/Cas9基因编辑技术将一段引发HD的人类基因(包含很长的谷氨酰胺重复区域)导入猪的纤维母细胞中。随后通过体细胞核移植培育出携带这种基因改变的猪胚胎。这种变化被称为“敲入”,因为被改变的基因还保持其原始序列(natural context)。

去年,李的实验室在《临床研究杂志》(Journal of Clinical Investigation)发表文章表明,通过病毒载体递送CRISPR-Cas9基因编辑,能够在小鼠模型中逆转HD的体征。与赖良学合作,李的实验室培育过转基因——非“敲入”——HD猪模型。李的实验室还和耶基斯国家灵长类研究中心(Yerkes National Primate Research Center)的Anthony Chan博士合作,以培育一种转基因HD猴模型。


外文链接:Pig model of Huntington's offers advantages for testing treatments

翻译:路程

校审:曹文东/夏蓓

本文由中国罕见病网编译,转载请在文章开头注明出处。

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