血液与大脑屏障首次建模成功

来源:科技日报 / 作者:聂翠蓉 / 2017-05-19
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美国威斯康星麦迪逊大学官网 16 日发布公告称,该校科学家利用诱导多能干细胞技术,首次在实验室构建出血液与大脑的屏障模型。发表在 16 日出版的《细胞·干细胞》杂志上的这一突破性研究,能帮助科学家认识艾伦—赫恩登—达得利综合征(AHDS)、阿尔茨海默病和亨廷顿氏病等神经性疾病的关键机理,并找到治愈它们的良方。

血液与大脑屏障是一把双刃剑,这层由内皮细胞组成的屏障,一方面能阻止血液中毒素和其他有害物质入侵大脑;另一方面又能将治疗大脑疾病的药物和大脑正常发育所需的重要生物分子“拒之门外”,导致许多神经性疾病无法治愈。尽管血液与大脑屏障如此重要,但科学家们至今无法构建出用于研究这些疾病和相关疗法的模型。

威斯康星麦迪逊大学化学和生物工程教授艾瑞克·舒斯塔带领其团队,利用 AHDS 患者的细胞培育出诱导多能干细胞,不仅重建了 AHDS 疾病,更首次在实验室构建出血液与大脑屏障模型。“如果我们一直停留在神经细胞的研究阶段,不进一步突破,我们就永远不能识别 AHDS 等神经性疾病的关键特征。”舒斯塔说。

AHDS 是一种只影响男性的罕见精神运动性疾病。该病由一种能控制甲状腺激素进入大脑的基因产生先天性缺陷引起,缺陷基因使转运蛋白 MCT8“失灵”,无法帮助甲状腺激素穿过血液与大脑屏障。

由于胎儿的血液与大脑屏障在发育早期就能形成,因此,虽然能从母体获得大量甲状腺激素,但这些激素无法穿越屏障进入大脑,从而导致患者一出生就出现认知和语言障碍、肌肉萎缩及运动异常等严重症状。随着年龄增长,患者不得不依靠轮椅生活。

舒斯塔团队构建的血液与大脑屏障模型,不仅能帮助科学家揭示 AHDS 的发病机理,开发出减轻 AHDS 症状的药物,还可用于研究阿尔茨海默病和亨廷顿氏病等其他神经性疾病。

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