摘要：南加州大學的科學家們使用實驗室培養的人類大腦結構(稱為類器官)來深入了解為什么創傷性腦損傷(TBI)增加患癡呆癥和神經退行性疾病(的風險以及如何減輕風險
創傷性腦損傷(TBI)會使你患癡呆癥的風險增加四倍，并增加你患神經退行性疾病(如ALS)的幾率。在《細胞干細胞》雜志上發表的一項新研究中，南加州大學的科學家們使用實驗室培養的人類大腦結構(稱為類器官)來深入了解為什么會出現這種情況以及如何減輕風險。
在這項研究中，來自南加州大學干細胞實驗室Justin Ichida的前博士后Jesse Lai和博士生Joshua berlin在實驗室中使用來自人類患者的干細胞來培養被稱為類器官的基本大腦結構。然后他們用高強度超聲波損傷這些類器官。
圖1 KCNJ2抑制減輕創傷性腦損傷的人腦類器官模型中的機械損傷
受傷的類器官顯示出一些與TBI患者相同的特征，包括神經細胞死亡和tau蛋白以及一種名為TDP-43的蛋白質的病理變化。
科學家們發現，TDP-43的病理變化在ALS或額顳葉癡呆患者的類器官中更為普遍，這使得他們的神經細胞更容易出現功能障礙和損傷后死亡。這表明，對于有遺傳易感性的患者來說，腦外傷可能會增加患這些疾病的風險。最嚴重的損傷是由位于類器官深層的共享信息的神經細胞(稱為興奮性神經元)造成的。
在尋找保護這些神經元免受創傷性腦損傷影響的方法中，科學家們發現了一種名為KCNJ2的基因，該基因含有制造通道的指令，這些通道選擇性地允許鉀離子通過細胞膜，幫助肌肉收縮和放松。抑制該基因對ALS患者和非ALS患者的類器官以及腦外傷后的小鼠具有保護作用。
圖2 iPSC類器官損傷誘導TBI相關臨床和死后生物標志物
“靶向KCNJ2可能會減少腦外傷后神經細胞的死亡，”Ichida說，“對于運動員和其他TBI高風險人群來說，這可能是一種損傷后治療或預防的潛在方法。”
參考資料
[1] KCNJ2 inhibition mitigates mechanical injury in a human brain organoid model of traumatic brain injury
摘要：南加州大學的科學家們使用實驗室培養的人類大腦結構(稱為類器官)來深入了解為什么創傷性腦損傷(TBI)增加患癡呆癥和神經退行性疾病(的風險以及如何減輕風險
創傷性腦損傷(TBI)會使你患癡呆癥的風險增加四倍，并增加你患神經退行性疾病(如ALS)的幾率。在《細胞干細胞》雜志上發表的一項新研究中，南加州大學的科學家們使用實驗室培養的人類大腦結構(稱為類器官)來深入了解為什么會出現這種情況以及如何減輕風險。
在這項研究中，來自南加州大學干細胞實驗室Justin Ichida的前博士后Jesse Lai和博士生Joshua berlin在實驗室中使用來自人類患者的干細胞來培養被稱為類器官的基本大腦結構。然后他們用高強度超聲波損傷這些類器官。
圖1 KCNJ2抑制減輕創傷性腦損傷的人腦類器官模型中的機械損傷
受傷的類器官顯示出一些與TBI患者相同的特征，包括神經細胞死亡和tau蛋白以及一種名為TDP-43的蛋白質的病理變化。
科學家們發現，TDP-43的病理變化在ALS或額顳葉癡呆患者的類器官中更為普遍，這使得他們的神經細胞更容易出現功能障礙和損傷后死亡。這表明，對于有遺傳易感性的患者來說，腦外傷可能會增加患這些疾病的風險。最嚴重的損傷是由位于類器官深層的共享信息的神經細胞(稱為興奮性神經元)造成的。
在尋找保護這些神經元免受創傷性腦損傷影響的方法中，科學家們發現了一種名為KCNJ2的基因，該基因含有制造通道的指令，這些通道選擇性地允許鉀離子通過細胞膜，幫助肌肉收縮和放松。抑制該基因對ALS患者和非ALS患者的類器官以及腦外傷后的小鼠具有保護作用。
圖2 iPSC類器官損傷誘導TBI相關臨床和死后生物標志物
“靶向KCNJ2可能會減少腦外傷后神經細胞的死亡，”Ichida說，“對于運動員和其他TBI高風險人群來說，這可能是一種損傷后治療或預防的潛在方法。”
參考資料
[1] KCNJ2 inhibition mitigates mechanical injury in a human brain organoid model of traumatic brain injury
