揭示自闭症的隐藏原因
为了研究自闭症谱系障碍的遗传原因，神户大学的一个研究小组创建了一个包含 63 个小鼠胚胎干细胞系的库，其中包含与该疾病最密切相关的突变。 这一成就是通过开发一种新的、更有效的方法来改变胚胎干细胞的基因组而实现的。 尽管众所周知遗传学会影响自闭症谱系障碍的发展，但目前还没有人能够确定确切的原因和机制。 为了研究疾病的生物学背景，研究人员使用模型：细胞模型使我们能够研究基因的变化如何影响细胞的形状和功能，而动物模型则显示其细胞成分的变化如何影响健康和行为。 尽管小鼠和人类之间存在显著差异，但许多致病基因非常相似，并在这些物种中引起相似的疾病。 “然而，问题之一是缺乏标准化的生物模型研究与自闭症谱系障碍相关的不同突变的影响。 这使得很难找出，例如，它们是否具有共同的影响或某些细胞类型所特有的，“神户大学神经科学家 TAKUMI Toru 解释说。 因此，12 年前，Takumi 和他的团队踏上了改变这种状况的旅程。 作为研究这种疾病的小鼠模型的专家，他们结合了一种针对小鼠的常规作技术胚胎干细胞——可以发育成体内几乎任何种类的细胞——具有当时新发现的、高度特异性且易于处理的 CRISPR 基因编辑系统。 事实证明，这种新方法在制造这些细胞的遗传变异方面非常有效，并允许神户大学团队生产出一组 63 个与自闭症谱系障碍最密切相关的遗传变异的小鼠胚胎干细胞系。 在期刊 Cell Genomics 中，Takumi 和他的团队现在发表的文章中，他们能够将细胞发育成广泛的细胞类型和组织，甚至可以产生具有遗传变异的成年小鼠。 仅对这些的分析就证明，他们的细胞系是研究自闭症谱系障碍的适当模型。 然而，细胞系也允许他们进行大规模数据分析，以清楚地识别异常活跃的基因，以及属于哪些细胞类型。 数据之一分析发现，导致自闭症的突变通常会导致神经元无法消除畸形的蛋白质。 “这特别有趣，因为蛋白质的局部产生是神经元的一个独特特征，而缺乏对这些蛋白质的质量控制可能是神经元缺陷的致病因素，”Takumi 解释说。 神户大学神经科学家希望他的团队的成就已经提供给其他研究人员，并且可以灵活地获得与其他实验室技术相结合并针对其他靶点进行调整，将成为研究自闭症和试图寻找药物靶点的科学界的宝贵资源。 他补充说：“有趣的是，我们研究的基因变异也与其他神经精神疾病有关，例如精神分裂症和双相情感障碍。 因此，这个库也可能对研究其他条件有用。 这项研究由日本科学振兴会资助（资助16H06316、16F16110、21H00202、21H04813、23KK0132、23H04233、24H00620、24H01241、24K22036、17K07119 和 21K07820）、日本医学研究与开发机构（拨款 JP21wm0425011）、日本科学技术振兴机构（拨款 JPMJPF2018、JPMJMS2299 和 JPMJMS229B）、国家神经病学和精神病学中心（拨款 6-9）、武田科学 财团法人、烟味研究财团、公益财团法人东京生化研究财团、川野正典纪念公益金财团法人 儿科振兴财团法人、财团法人 Taiju Life 社会福利财团法人、结节性硬化症综合症及相关罕见神经系统疾病研究德森康本纪念信托基金、武田药品工业株式会社 该项目是与来自理化学研究所脑科学中心、拉德堡德大学、理化学研究所综合医学科学中心、科学技术研究署、理化学研究所生物系统中心的研究人员合作进行的动力学研究和广岛大学。 神户大学是一所国立大学，其历史可以追溯到 1902 年成立的神户高等商学院。 它现在是日本领先的综合研究型大学之一，在 11 个学院和 15 个研究生院拥有近 16,000 名学生和近 1,700 名教职员工。 神户大学将社会科学与自然科学相结合，培养具有跨学科视野的领导者，创造知识并培养通过创新应对社会挑战。