巨大的运动神经元研究探索基因表达在肌萎缩性侧索硬化症

西奈的一项新研究与加州大学的合作,欧文(UCI)答案ALS财团对成千上万个基因的表达在干细胞生成运动神经元死在已知患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症,一种致命的神经系统疾病被称为肌萎缩性侧索硬化症或卢伽雷氏症。

这项研究发表在同行评议的杂志上神经元透露,性行为是不同基因表达的主要驱动力之一,运动神经元,无论他们来自病人诊断出患有肌萎缩性侧索硬化症。

“这是第一次,同时近450行干细胞分化,变成运动神经元从ALS患者和健康对照组,”说克莱夫·斯文森主持博士执行董事西奈理事会再生医学研究所和生物医学科学和医学教授,他研究的是文章的第二和共同通讯作者。“这是一个与非常勤奋的团队合作的科学家在许多实验室为肌萎缩性侧索硬化症社区提供一个重要的资源。”

这一发现是第一组深入的发现源于回答肌萎缩性侧索硬化症,一个世界上最大的ALS生物样本资源。回答ALS是超过100名科学家共同努力的一部分,包括生物和临床数据来自1000多个ALS患者。

从患者干细胞生成的数据,然后变成了运动神经元,神经细胞负责肌肉功能。这些运动神经元让研究人员更好地理解致命的疾病的机制,可以帮助开发新疗法这一目标特定的细胞和途径。

样品可用于研究人员通过西奈iPSC核心和生物制造中心,这是领导的Dhruv Sareen博士研究的共同通讯作者,西奈为中心的执行董事和生物医学科学副教授。

而用人体干细胞的方法,模型一种疾病并不是第一个,从来没有人分析这么多ALS患者的干细胞系。

ALS是一种复杂的疾病无法治愈仍然知之甚少。疾病导致损害大脑和脊髓运动神经元,导致肌肉的损失控制和最终的运动。目前还没有治疗,有效目标致命的疾病,除了措施呼吸器或喂养管帮助病人更舒适。

要理解为什么ALS发生和识别不同的分子签名ALS在男性和女性,该团队使用341 ALS患者干细胞系,分化成运动神经元,以及健康对照组的92行。

莱斯利·汤普森博士共同通讯作者,精神病学和人类行为的研究和布伦教授和神经生物学和行为在UCI,和她的团队执行和分析RNA序列,可以测量多达32000个基因的表达在每个样本。这给了团队的能力检测基因模式,可能会影响到疾病和看是否有信号,ALS患者与健康对照组分离。

肌萎缩性侧索硬化症相关而不是发现显著差异,男性和女性之间的团队发现显著差异,不管它们是否被诊断出患有肌萎缩性侧索硬化症。调查人员也惊奇地发现,男性ALS干细胞生成的运动神经元明显多于对照组,但这不是观察与干细胞的雌性。

“我们假设我们会看到ALS和健康对照组之间的基因表达差异,但变化微妙的“Michael工人说博士项目科学家斯文森主持实验室和co-first研究》一书的作者。“但是,当我们分别分析了男性和女性,一些特定的基因表达的变化中认识男性ALS样本。”

之前的研究使用这种方法经常只用几行和不平衡的男性和女性受试者的实验。只有这样做在这样一个大规模的显示性是不同基因表达的主要驱动力之一,运动神经元。

“众所周知,女性比男性更可能得到ALS,如果他们被诊断,通常晚一点在生活和影响不同的运动神经元,”斯文森主持说,他也是克里和西蒙Vickar家庭基金会杰出的椅子在再生医学。“现在我们已经发现基因表达模式,可以区分男性和女性的运动神经元,它可能帮助设计未来的治疗。”

调查人员计划继续不断收集和分析数据存入ALS的答案在网上,开源门户。论文中描述的所有数据资源可供科学家下载,和干细胞可通过西奈iPSC核心。

“关键信息是这些大数据集和大量的肌萎缩性侧索硬化症和控制干细胞系现在用于肌萎缩性侧索硬化症社区使用和寻找新的原因和治疗这种毁灭性的疾病,”斯文森主持说。

参考:工人MJ, Lim RG,吴J, et al .大规模iPSC-derived运动神经元的分化ALS和控制对象。神经元。2023年。doi:10.1016 / j.neuron.2023.01.010

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