培养皿中的人类干细胞衍生神经元
学分:扬-皮尔士实验室 由布里格姆妇女医院的研究人员领导的一项研究为在个体化水平上探索和理解阿尔茨海默病(AD)建立了新的资源
该团队从50多个不同的个体中产生了诱导多能干细胞(iPSC)系，这些个体的纵向临床数据、定量神经病理学数据以及丰富的脑组织遗传和分子特征也是可用的
该团队通过一系列研究展示了这种新资源的力量，这些研究将这些人类干细胞转化为脑细胞，然后分析了活跃在培养皿中这些活神经元中的分子路径
该团队确定了与认知能力下降和阿尔茨海默病相关的淀粉样β蛋白(Aβ)和tau蛋白的具体形式，并揭示了影响这些有毒物种产生的信号通路
他们的发现发表在《神经元》杂志上
“我们发现，人类不同的遗传背景会产生不同的Aβ和tau图谱，”博士特雷西·杨-皮尔斯说
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布里格姆神经内科的
“就个体阿尔茨海默病的临床结果而言，这些干细胞衍生的神经元特征具有预测性
这组来自阿尔茨海默病患者和认知正常人的大型人类细胞系为科学界提供了一个强大的实验系统，用于解释为什么有些人会患上阿尔茨海默病，而有些人不会
" 这项研究利用了一个大型跨机构合作项目，该项目跟踪了拉什大学宗教秩序研究和拉什记忆与衰老项目的一群人
所有进入活性氧和磷酸腺苷研究的人都没有阿尔茨海默病史或任何其他神经病学诊断，但超过三分之一的人随着时间的推移发展为阿尔茨海默病
干细胞系是从这些人中50多人的血液样本中产生的，这些人的平均寿命为90岁
在受试者活着的时候，为每个人收集了详细的临床记录和全基因组测序
死后，死者的大脑也被研究，并与培养皿中培养的脑细胞进行比较
研究人员测量了干细胞来源的神经元产生的Aβ和tau，发现特定的Aβ和tau物种与大脑中斑块和缠结沉积的水平以及认知能力下降的轨迹有关
Young-Pearse说:“如果你查看50个人的细胞培养样本，你可以从Aβ和tau图谱预测这个人认知状态的一些特征:他们的认知衰退率以及他们是否发展为AD，这绝对是值得注意的。”
作者认识到，由于ROS和MAP队列的参与者主要是欧洲血统的高加索人，他们的观察可能不适用于更多样化的人群
研究小组已经着手开发50种新的iPSC细胞系，这些细胞系将来自有色人种和非高加索人群
“这是整个社区的资源，供世界各地的科学家使用，”扬-皮尔斯说
“我们在世界各地已经有大约50个实验室开始在他们的研究中使用这些细胞
" 研究小组还在探索干细胞来源的神经元是否可以用来预测像aducanumab这样的药物(食品药品监督管理局最近批准的一种新的阿尔茨海默病药物)在特定的AD患者群体中是否会更有效
“新的阿尔茨海默氏症药物是一种识别Aβ并将其从大脑中清除的抗体
我们的工作表明，人类神经元的不同遗传背景会产生不同的Aβ图谱，”Young-Pearse说
“我们的系统提供了一个平台来测试哪些人可能对不同的AD疗法有反应，例如抗Aβ和抗tau免疫疗法
这一点很重要，因为来自不同个体的神经元产生不同的Aβ和tau图谱，不同的抗体混合物可能对一种图谱比对另一种图谱更有效
" 研究小组希望向公众传达这样一个信息，即阿尔茨海默氏症通常不是由单一的基因突变引起的，而是可能有不同的基因对不同的人造成风险
这意味着AD的主要原因可能是多种多样的，因此治疗也可能需要针对疾病的潜在原因进行调整
杨-皮尔斯说:“有一种看法认为，这种疾病是一种统一的疾病，对每个人来说，它都以同样的方式出现和发展。”
“重要的是要理解，阿尔茨海默氏病的潜在病因、发病年龄和病程实际上是相当不同的
这是我们第一次有一个系统来研究来自许多人的活的人类脑细胞，以更好地理解为什么一些人以一种非常特定的方式发展成阿尔茨海默病，而另一些人对这种疾病有抵抗力
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