體外細胞實驗可替代活腦 有助精神分裂新藥發展!

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最近發表於《Nature》旗下的期刊《轉化精神病學》(Translational Psychiatry)上的一項研究表明,科學家們使用精神分裂症等精神疾病患者的培養細胞來研究,針對大腦神經連接異常的新治療方向。他們觀察到,將體外培養的細胞放置在可受控環境的培養皿中,與在相同病況的人類患者上所進行的腦成像發現,兩者之間存在著強烈的相關性。

體外細胞與活腦組織具強烈關聯性

該研究的資深作者Bruce M.說:「此研究的結果非常重要,因為如果培養細胞的健康狀況可以反應人類大腦中相同細胞的健康狀況,我們或許能夠利用更好的模型來研究精神障礙。」美國的 McLean醫院神經精神病理學研究計畫(PNPR)主任,Cohen說:「這樣的模型可以讓研究人員更有能力在大腦中找到遺傳和生化目標。利用這些目標,可以使我們能夠為精神障礙開發更新的,更有效的預防措施。」

精神分裂患者腦中髓鞘有減少跡象

科學家們的研究表明,在大多數精神分裂症病例中發現,其與大腦結構上的異常有關,神經迴路的改變以及錯誤的神經細胞訊息傳遞,這種疑似「漏電」的現象,是許多精神病的特徵。

一種名為髓鞘(myelin sheath)的物質,是由神經膠質細胞(又稱神經膠細胞)組成,它有「絕緣」的功能來防止這些所謂「漏電」的現象。在McLean醫院的研究中,共同作者並且也是McLean精神病障礙科主任DostÖngür博士及其同事測量了髓鞘,並發現精神分裂症患者腦中的髓鞘有減少的跡象。

利用體外細胞實驗觀察髓鞘異常原因

於是,Cohen和他的同事們利用患有精神疾病的患者中之細胞來進行研究,他們在實驗室中將這些樣品從皮膚細胞重編為腦樣細胞。分別來自患病及健康者的重編細胞,包括在培養皿中產生之神經細胞和少突膠質細胞。研究結果顯示,患有精神障礙的受試者之少突膠質細胞,在發育過程中有顯著異常的現象。

該研究還揭示了培養的少突膠質細胞數量,與提供這些細胞的相同受試者的大腦中產生的髓鞘數量之間的強烈相關性。Cohen解釋這一發現意味著:「我們可以在實驗室環境中研究我們在活腦組織中觀察到的髓鞘異常之原因。」

體外細胞可代替活腦組織辦不到的研究

利用體外細胞來檢查患有精神疾病的人的大腦差異,是令人興奮的發展。例如,Cohen說,研究人員觀察到,製造少突膠質細胞所必需的所有基因和蛋白質都不會在這些細胞中受到影響,現在他們可以確定這些細胞中哪些基因和蛋白質是不同的。他又說,在活體腦組織中進行這些詳細的研究是不可能的。

研究人員認為,這些研究可以為精神病患者提供更好的治療方法。使用體外細胞培養來研究這些異常情況,可以幫助我們鑽研新藥物的治療方法、細胞移植或其他介入性措施解決的特定遺傳和生化目標。精神相關疾病已是現代文明病的一種,此發現對於醫療界來說無疑是一大進展!

參考資料:https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181130175052.htm

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