爱游戏中科院脑智卓越中心建立早发癫痫性脑病食蟹猴模型—新闻—科学网

时间:2024-03-22 20:18:01 已阅读:77次

2022年3月23日,《Molecular Therapy》期刊于线揭晓了题为《Base-edited Cynomolgus Monkeys mimic core symptoms of STXBP1 encephalopathy》的研究论文。该研究重要由中国科学院脑科学与智能技能卓着立异中央(神经科学研究所)、上海脑科学与类脑研究中央、中国科学院灵长类神经生物学重点试验室孙强研究平台、刘真研究组以及上海科技年夜学黄行许研究组互助完成。该研究经由过程单碱基编纂技能,乐成构建了早发癫痫性脑病食蟹猴模子。该模子于基因、细胞、脑电勾当(EEG)、举动、药物干涉干与等方面都再现了人类病患典型的临床特性。该模子的成立也为后续的疾病机理研究、干涉干与手腕摸索、药物测试等提供了新的东西。

突触前突触交融卵白联合卵白1(STXBP1)对于在神经递质开释至关主要。STXBP1基因杂合突变会致使幼儿期的STXBP1脑病(STXBP-E),重要症状为智力障碍以及癫痫。只管哄骗小鼠模子开展的相干研究取患了诸多进展,但却不克不及很好地模仿STXBP1-E患者中呈现的严峻癫痫爆发以及典型的按捺发作脑电图模式。因为非人类灵长类试验植物于进化上与人类更为靠近,研究团队构建了具备STXBP1突变的食蟹猴模子。

该研究起首哄骗胞嘧啶单碱基编纂器(A3A)以及单精打针技能对于STXBP1基因上的热门突变R292H举行模仿,随后经由过程灵长类胚胎辅助生殖技能将编纂后的胚胎移植到代孕山公宫内,并得到了2只出生个别,和3只流产猴。基因型鉴定以及嵌合率阐发成果显示:出生猴的构造靠近杂合突变,而流产猴构造靠近纯合突变,这些成果与STXBP1基因突变纯合致逝世的报导一致。

表型阐发以及举动不雅察成果显示:于解除了肌阵挛(短暂的、抽搐的、近似休克的不自立运动)后,于两只出生猴上都不雅察到下场灶性癫痫以及单侧阵挛等典型的癫痫症状。进一步的EEG研究发明,STXBP1����Ϸapp突变猴的脑电具备典型的癫痫放电以及发作按捺性模式(suppression-burst EEG)。发作按捺性脑电被广泛以为是年夜脑深度掉活的基本特性,常见在深度麻醉,体温太低,昏倒以及早发婴儿脑病,这类脑电模式凡是与不良预后相干。于癫痫植物模子中,这些典型的发作按捺性脑电模式是第一次被发明以及报导。同时,研究团队还发明STXBP1突变猴脑电中低频振荡频次较着高在野生猴,这类征象也见在婴儿难治性癫痫的报导中,被称为婴儿痉挛症。

研究团队随后对于疾病猴举行了左乙拉西坦药物的干涉干与以及脑电程度的追踪记载。遗憾的是于给药后,癫痫症状以及脑电模式都没有较着的好转。放电源(猜度癫痫灶)重要集中于前额叶,偶然会转移到枕部区域,这也反应了当前药物对于难治性癫痫医治效果欠安。

研究职员经由过程生化阐发发明R292H突变可以阻断STXBP1卵白与Syntaxin1卵白的联合。STXBP1突变猴脑构造体现出较着的SNARE复合物、STXBP1卵白以及Syntaxin1卵白削减。上述成果申明STXBP1突变猴神经递质开释相干功效遭到了影响。为了进一步哄骗STXBP1突变猴模子,研究职员对于一只STXBP1突变猴的前额叶皮层取样后开展了单细胞核转录组测序。成果显示,最较着的变迁是STXBP1突变猴中ExN7神经元的数目以及比例较着降低,以至消散。基因本体阐发注解,这种神经元的发育遭到影响,提醒了特定神经元于疾发病生中可能存于的作用。该研究也当真评估了单碱基编纂器于模子构建历程潜于的中靶效应,成果显示:只管存于较着的基在脱氨酶的随机中靶效应,但中靶位点与模仿的疾病表型不相干。

该研究初次哄骗单碱基编纂技能得到了癫痫性脑病非人灵长类植物模子,并证实该模子可以更好地模仿人类癫痫性脑病,展示了非人灵长类植物模子于神经体系相干疾病研究中的上风以及远景。

中科院脑智卓着中央玻士后陆宗阳,玻士研究生何思婷以及庄凌,玻士后姜建为论文配合第一作者。中科院脑智卓着中央孙强研究员、刘真研究员以及上海科技年夜学的黄行许研究员为该论文的配合通信作者。本课题还获得了脑智卓着中央熊志奇研究员、张洪钧研究员和北京生命科学研究所曹鹏研究员的提议以及引导。于论文撰写历程中获得了脑智卓着中央学术主任蒲慕明院士赐与的引导。本事情获得了中科院、上海市、科技部及基金委果工程撑持。

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