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动物模型和细胞模型在自闭症研究中的应用
2019-07-31 15:01   点击次数: 关键词:

非人类模型系统允许我们加强对许多疾病机制的理解。这些模型为确定供人类使用的药物和治疗发展目标提供了宝贵的工具。在自闭症研究中,啮齿类动物(如小鼠和大鼠)和干细胞模型的使用得到了广泛的传播,但这些发现被允许使用吗?它们是如何导致治疗的?

为什么使用动物模型?

在自闭症研究中,动物模型提供了一个有价值的工具,以填补关于改变的大脑机制的知识空白,这些机制导致自闭症谱系障碍(ASD)的行为缺陷特征的表现。

ASD动物模型的产生依赖于遗传和环境研究的发现,这些发现告诉我们ASD表型的致病因素。侮辱(例如,基因突变)在选择的物种中被模仿,以模拟我们在ASD患者身上观察到的缺陷,并允许在分子、细胞和大脑层面对改变的机制进行有系统的研究。

例如,研究动物模型可以解决问题特定的基因突变的生物效应神经细胞之间相互作用的强度(称为突触可塑性),的完整性大脑区域之间的沟通,共同调节特定行为(被称为大脑回路)和在认知,电动机和社会行为。这些问题的答案为今后的药物发现和开发研究提供了平台

动物模型也被用于测试可翻译的生物标志物,这些指标可以在人类和动物受试者中进行比较评估。一旦确定,这些生物标记物可以作为工具来检查潜在的治疗方法在动物模型中的有效性,预测它们在人体中的效果,并为临床试验提供信息。

西弗自闭症中心的研究

在西弗自闭症研究中心(Seaver Autism Center for Research),我们正在研究几种ASD风险基因突变的小鼠和大鼠模型,包括导致Phelan McDermid综合征(PMS)的SHANK3基因突变,以及导致脆性X综合征的FMR1基因突变。通过上述方法,我们发现,在Shank3基因突变的小鼠模型中,IGF-1治疗可以改善突触可塑性和运动缺陷。

这些发现为经前综合征患者的IGF-1临床试验奠定了基础,确立了IGF-1治疗经前综合征的可行性,为进一步研究ASD相关突触功能障碍的靶向治疗提供了概念依据。

另一个例子来自我们最近对ASD大鼠模型的研究,即尚k3缺陷大鼠,尚k3基因也存在突变。这些大鼠表现出社会行为和注意力缺陷,概括了经前综合症的神经精神特征。该模型缺陷的性质促使我们测试亲社会激素催产素对突触可塑性和行为缺陷的影响。

我们发现催产素显著改善了社会记忆、注意力和突触可塑性缺陷,这表明催产素可能对PMS患者的社会和非社会缺陷都有治疗潜力,支持我们正在进行的催产素对这些患者的临床试验。在该中心,我们还使用该模型开发基于脑电图(EEG)的生物标志物,我们可以在未来的研究中使用这些标志物来测试新疗法的有效性。

干细胞

干细胞的研究在自闭症研究中也得到了广泛的关注。干细胞可以生成从血液或皮肤样本和分化的神经细胞,在实验室检查。茎细胞神经细胞克服的问题缺乏生活神经元,使识别altereted分子和细胞机制,并允许进行测试的药物effciancy在个体水平。

干细胞还可以高效地对小分子进行高通量筛选,从而加快发现具有潜在治疗效果的新分子。在西弗中心,我们继续开发干细胞在自闭症研究中的应用,并登记每一个到我们诊所就诊的受影响的人,他/她的父母,以及在这项研究中可能的未受影响的兄弟姐妹。

编辑: dxy_uzsbvxje

 

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