日本干细胞-使用iPS细胞进行解析-大阪大学发现扰乱唐氏综合征患儿大脑正常发育的基因②

　　3. 星形胶质细胞在唐氏综合症中很重要

　　该研究小组专注于星形胶质细胞。

　　星形胶质细胞是中枢神经系统中的神经胶质细胞之一，在维持大脑物理结构和神经细胞群的维持中起主要作用。

　　星形胶质细胞的问题会导致神经系统的重要疾病，因此它们是维持人脑非常重要的细胞。

　　首先，诱导唐氏综合症模型iPS细胞分化为星形胶质细胞祖细胞，并分析细胞发生了什么。

　　这个阶段揭示了唐氏综合症中的星形胶质细胞异常增殖。

　　对于星形胶质细胞，“自己的领地”很重要。

　　换句话说，星形胶质细胞数量众多，它们之间没有相互重叠的结构，它们之间的位置关系是“排他性”的。

　　在唐氏综合症模型细胞中，星形胶质细胞异常增殖，而该组也阐明了导致这种异常增殖的基因等分子机制。

　　这些基因被称为双特异性酪氨酸磷酸化调节激酶1A (DYRK1A)和P类磷脂酰肌醇聚糖锚定生物合成(PIGP)。

　　众所周知，DYRK1A是大脑和神经系统中的重要分子。

　　长期以来，人们已经阐明该基因的过度表达会导致唐氏综合症，但由于过度表达会对细胞和神经系统造成什么影响尚不清楚。

　　相反，DYRK1A功能障碍与自闭症谱系障碍有关，也与阿尔茨海默病有关。

　　换句话说，虽然揭示了它是与引起大脑功能一些问题的疾病相关的重要基因，但尚未获得将过度表达与唐氏综合症直接联系起来的结果。

　　这一次，明确了DYRK1A的异常诱导了星形胶质细胞的异常增殖，为阐明唐氏综合症的机制提供了一块拼图。

　　PIGP是编码参与磷脂酰肌醇聚糖(Glycosylphosphatidylinositol G：GPI)锚定生物合成第一步的酶的基因。

　　GPI锚是一种常见于血液血球中的糖脂质。

　　它的主要功能是将蛋白质锚定在细胞表面。

　　名字中的锚意为固定船等时使用的锚，因为这个功能而得名。

　　此前也有人提出该分子与唐氏综合征有关，但该研究提供了其参与星形胶质细胞异常增殖的直接证据，而且很有可能导致唐氏综合征，证明了是一个重要的分子。

　　此外，预计PIGP与DYRK1A一样与其他脑部疾病有关，并且正在对各种脑部疾病进行研究。

　　4. iPS细胞可以这样使用

　　这项研究的重点在于，成功地利用iPS细胞制作了唐氏综合症疾病模型细胞，并且通过基因组编辑技术成功构建了具有多样性的模型细胞。

　　由于是用iPS细胞构建的，能够预测重要的细胞将是星形胶质细胞，并将它们分化为这些细胞以进行研究。

　　如果使用特定细胞，如果是星形胶质细胞，则需要使用星形胶质细胞编辑基因组，如果是其他细胞，则需要使用该细胞编辑基因组。

　　然而，一旦从iPS细胞创建模型细胞，它们理论上可以分化为大脑或神经系统中的任何细胞。

　　也就是说，如果用iPS细胞制作疾病模型细胞，就可以预测和识别对疾病很重要的细胞，然后制作iPS细胞，就可以省去制作疾病模型细胞的麻烦。

　　iPS细胞在医疗上的应用，将移植纳入视野，使之分化成必要的细胞、组织、器官，这一点已经逐渐普及。

　　另一方面，通过使用这种方法，可以在前所未有的短时间内阐明疾病的原因和机制。

　　而且，在这次的研究中，DYRAK1A、PIGP被预想到或已经明确与其他脑疾病有关的分子也与唐氏综合征有关。

　　考虑从这一点发展起来的研究不仅对唐氏综合症做出重大贡献，而且对自闭症谱系障碍、阿尔茨海默病的治疗方法和靶向药物发现研究做出重大贡献。

　　脑部疾病的种类很多，但出人意料的相关分子却很少，如果明确一种脑部疾病的发病机制，将会加速周边疾病治疗方法的发展。

　　这项研究将在未来进行更详细的机制分析，但它是开发脑疾病治疗方法的一大步。

　　利用干细胞进行治疗，其特点在于它可以有效的帮助人体当中替换或者再生体内的细胞， 一般情况下，干细胞都是要从患者自身当中进行提取，然后再植入患者身体当中，干细胞具有非常好的再生和繁殖能力，在不断的繁殖之下，就可以很好的修复及替换已经损伤的细胞、组织，安全、无创、无副作用，从根本上达到治疗的目的。

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