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治療失明新策略!利用CRISPR阻止視網(wǎng)膜退化!

2017-03-19 來(lái)源:生物谷  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:在發(fā)育期間,Nrl決定著視桿細(xì)胞前體細(xì)胞是變成視桿細(xì)胞或還是變成視錐細(xì)胞。在之前的研究中,Swaroop和同事們證實(shí)經(jīng)基因改造缺乏Nrl基因的小鼠產(chǎn)生僅含有視錐細(xì)胞的視網(wǎng)膜。

  根據(jù)一項(xiàng)新的研究,在小鼠體內(nèi),沉默基因Nrl會(huì)阻止視網(wǎng)膜退行性疾病中的細(xì)胞丟失。這一發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致人們開(kāi)發(fā)出新的療法來(lái)阻止視網(wǎng)膜色素變性等人類疾病中的視力喪失。這項(xiàng)研究是由來(lái)自美國(guó)國(guó)家眼科研究所(NEI)的研究人員開(kāi)展的。相關(guān)研究結(jié)果于2017年3月14日在線發(fā)表在NatureCommunications期刊上,論文標(biāo)題為“NrlknockdownbyAAV-deliveredCRISPR/Cas9preventsretinaldegenerationinmice”。NEI是美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院(NIH)的一部分。

  在眼球后的視網(wǎng)膜組織含有兩種類型的感光細(xì)胞:視桿細(xì)胞(能感受弱光)和視錐細(xì)胞(主司晝視覺(jué),有色視覺(jué))。它們能夠?qū)⒐廪D(zhuǎn)化為發(fā)送到大腦中的電信號(hào)?;蛲蛔冎饕绊懸晽U細(xì)胞,導(dǎo)致夜盲癥,如視網(wǎng)膜色素變性中觀察到的視力喪失。然而,鑒于視桿細(xì)胞也給視錐細(xì)胞提供至關(guān)重要的結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)支持,視桿細(xì)胞功能障礙或死亡能夠?qū)е乱曞F細(xì)胞退化和失明。

  在一系列研究中,NEI神經(jīng)退化與修復(fù)實(shí)驗(yàn)室主任AnandSwaroop博士和他的團(tuán)隊(duì)想要知道拯救視桿細(xì)胞是否能夠阻止視錐細(xì)胞丟失,從而保留晝視覺(jué)(daylightvision)和色視覺(jué)(colorvision)。

  在發(fā)育期間,Nrl決定著視桿細(xì)胞前體細(xì)胞是變成視桿細(xì)胞或還是變成視錐細(xì)胞。在之前的研究中,Swaroop和同事們證實(shí)經(jīng)基因改造缺乏Nrl基因的小鼠產(chǎn)生僅含有視錐細(xì)胞的視網(wǎng)膜。其他的科學(xué)家們證實(shí)如果在成年小鼠的視桿細(xì)胞中敲除Nrl基因,那么這些視桿細(xì)胞雖然存在基因突變,但是會(huì)獲得類似于視錐細(xì)胞的特征。

  Swaroop說(shuō),“對(duì)我們而言,這一證據(jù)提示著通過(guò)敲除Nrl基因誘導(dǎo)視桿細(xì)胞變得更加類似于視錐細(xì)胞是一種壓制導(dǎo)致視桿細(xì)胞退化的基因突變的潛在策略。因此,附近的視錐細(xì)胞將保持功能性和活力。”

  為了測(cè)試這種策略,這些研究人員采用了一種新的被稱作CRISPR的基因組編輯技術(shù)。CRISPR類似于一對(duì)分子剪刀,能夠經(jīng)編程后精準(zhǔn)地切割特定的DNA序列。

  論文第一作者、NEI博士后研究員WenhanYu博士開(kāi)發(fā)出一種將CRISPR用于視網(wǎng)膜感光細(xì)胞中的方法。他的策略利用腺相關(guān)病毒(AAV)作為載體,將CRISPR導(dǎo)入視網(wǎng)膜感光細(xì)胞中。Yu測(cè)試了這種基因組編輯工具:移除野生小鼠和三種不同的視網(wǎng)膜退化模式小鼠體內(nèi)的Nrl基因。通過(guò)測(cè)量基因表達(dá)和研究這些視網(wǎng)膜感光細(xì)胞,這些研究人員證實(shí)正如預(yù)測(cè)中的一樣,視桿細(xì)胞變得更加類似于視錐細(xì)胞。盡管這些類似于視錐細(xì)胞的視桿細(xì)胞不能夠檢測(cè)光線,但是它們存活下來(lái),改善它們附近的視錐細(xì)胞存活。

  在這三種模式小鼠體內(nèi),這種療法會(huì)阻止或延緩視桿細(xì)胞退化,不過(guò)它實(shí)現(xiàn)的益處不如當(dāng)在年老的小鼠體內(nèi)開(kāi)展這種療法時(shí)所實(shí)現(xiàn)的那么大。重要的是,不論小鼠發(fā)生何種特定的基因缺陷,這種療法在這三種模式小鼠體內(nèi)的益處是顯而易見(jiàn)的。

  論文通信作者、NEI眼科基因療法中心主任ZhijianWu博士解釋道,“不同于常見(jiàn)的基因療法:導(dǎo)入正常的基因替換存在缺陷的基因,這種方法可能能夠治療由多種突變基因?qū)е碌囊暰W(wǎng)膜退化。”

  在能夠在臨床試驗(yàn)中測(cè)試這種療法之前,還需要開(kāi)展更多的研究。迄今為止,還未確定CRISPR的安全性,而且還需了解關(guān)于它可能存在的副作用的信息。然而,這些發(fā)現(xiàn)為開(kāi)發(fā)基于CRISPR治療視網(wǎng)膜退行性疾病的療法提供概念驗(yàn)證。

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