拉斯维加斯著名贝拉吉奥喷泉旁发生枪击事件,2人死亡

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健康突破性小鼠模型用于晚发型阿尔茨海默病:为新治疗铺平道路

突破性小鼠模型用于晚发型阿尔茨海默病:为新治疗铺平道路

研究人员目前正力求生产第一种对晚发性阿尔茨海默病具有遗传倾向的小鼠,这一突破可能对痴呆症研究产生重大影响。

小鼠通常不会显示阿尔茨海默病的症状;虽然这对小鼠来说是有益的,但对研究这种疾病和测试潜在治疗方法的科学家们来说则构成了重大挑战。在杰克逊实验室,研究人员正在努力创建一种对晚发性阿尔茨海默病具有遗传倾向的小鼠菌株,这可能会彻底改变痴呆症研究。

在人体中,阿尔茨海默病的两大主要特征是脑细胞间存在淀粉样斑块以及神经元内存在的tau蛋白缠结。然而,小鼠不会表现出相同的认知障碍,因为它们细胞间的斑块不会导致神经元内的蛋白缠结。杰克逊实验室的伯纳德与卢西亚·米尔赫讲席教授格雷格·卡特与杰克逊实验室的同事加雷斯·霍威尔博士和迈克·萨斯纳博士表示:“创建专注于研究淀粉样斑块的小鼠模型相对简单;然而,这只是阿尔茨海默病的一小部分。如果利用这些模型能够治愈该病,那么早在20年前就可以完成了。”

为了创建准确反映阿尔茨海默病复杂性的新小鼠菌株,卡特的团队参考了近期确定的与此疾病相关的70多种基因的全基因组研究。通过CRISPR基因编辑,他们与萨斯纳和霍威尔合作,将与阿尔茨海默病相关的各种遗传因素引入11种不同的小鼠菌株。这些小鼠随后被培育到成熟期,以探索遗传变异如何影响它们的脑部健康。

在小鼠中识别阿尔茨海默病的发病起点是一项挑战,因为由于它们有限的认知能力,很难评估疾病对其认知能力的影响。为了解决这个问题,杰克逊团队采用了转录组学,这是一种揭示基因在细胞中如何转录和激活的技术。通过比较小鼠脑部与去世的人类阿尔茨海默患者的生物特征,卡特解释道:“通过检查小鼠和人类大脑的分子生物学,我们可以识别共同点并隔离由特定基因驱动的阿尔茨海默病生物学。”

此外,使用转录组学为测试新疗法提供了更清晰的基础。例如,如果一种疗法旨在对抗与阿尔茨海默病相关的炎症,可以评估其对相关转录组特征的影响。卡特表示:“这种方法可以在分子水平上评估治疗的有效性,而无需单靠检测难以在小鼠中观察到的行为变化。它提高了临床前研究的准确性和效率。”

在将基因组合成一个展现所有关键阿尔茨海默生物特征的小鼠菌株之前,卡特和他的团队必须首先确定每个遗传因子的单独贡献。另一个项目涉及测试大约十几个额外基因,以识别将它们合并成单一小鼠模型的最有效方法。卡特解释道:“通过机器学习,我们已经确定了最佳基因组合。我们现在正在进行研究,将三个或四个基因同时结合,目标是生产出展现更全面阿尔茨海默模型的小鼠。”

这一雄心勃勃的努力至关重要,因为大多数针对痴呆症的小鼠模型研究集中在单个基因的影响上。卡特澄清道:“虽然某些基因可能提高痴呆症的风险,但阿尔茨海默病并不是由单个基因引起的,因为它涉及复杂的遗传学。”在杰克逊实验室的工作使得同时检查多个基因成为可能,并识别出理想的阿尔茨海默病研究模型。”卡特强调。

“拥有阿尔茨海默病的小鼠模型将是无价的,”卡特评论道。“这项研究使我们离实现这一目标更进一步。”