基因疗法可在HD小鼠模型中再生功能新的神经元

亨廷顿舞蹈病(HD)是一种罕见的疾病，其特征是异常的舞蹈症，是由亨廷顿(Htt)基因突变和大脑纹状体区域的神经变性引起的。由宾夕法尼亚州立大学前教授，现领导中国暨南大学脑修复中心的陈功博士领导的研究小组开发了一种新型基因疗法，可在HD小鼠模型中再生功能性新神经元。该研究成果已于2020年2月27日发表在《自然通讯》上。

我们正在开发一系列基于NeuroD1的基因疗法，将脑内神经胶质细胞直接重编程为功能新的神经元，以治疗各种脑部疾病，包括亨廷顿舞蹈症，阿尔茨海默氏病，中风，ALS等。因为我们大脑中的每个神经元都被支持的神经胶质细胞所围绕，所以这种直接的神经胶质向神经元转换技术在神经再生的高效性和免疫排斥性方面都比干细胞移植疗法具有更大的优势。”

陈博士是利用大脑内部神经胶质细胞通过在小鼠大脑中过度表达神经转录因子来再生功能性新神经元的早期先驱者之一。NeuroD1(神经原性分化1)就是在正常大脑发育过程中促进神经元生成的一种因素。Chen的团队先前已经证明，在小鼠大脑中NeuroD1的表达可以直接将皮质星形胶质细胞(一种神经胶质细胞亚型)转化为功能性神经元(Guo等人，Cell Stem Cell，2014; Chen等人，Molecular Therapy，2019; Zhang et al。，BioRxiv，2018)。最近，Chen的研究小组还首次报道了这种直接的星形胶质细胞向神经元的直接转化可以在非人类灵长类动物的大脑中成功复制(Ge等，BioRxiv，2019)。

Chen的团队之前发现，NeuroD1产生的神经元主要是谷氨酸能神经元，占人脑总神经元的80%以上，是大脑活动的主要驱动力。但是，HD是由GABA能神经元的变性引起的，GABA能神经元是一种抑制性神经元，占纹状体区域神经元的90%以上。为了产生GABA能神经元，我们将NeuroD1与另一种转录因子Dlx2结合在一起，后者在大脑的早期发育过程中会产生GABA能神经元，并成功地将纹状体星形胶质细胞转化为HD小鼠中的GABA能神经元。”郑武重要的是，在这里我们使用了腺相关病毒(AAV)载体，

在这项高清小鼠研究中，Chen博士及其同事报告说，感染AAV的纹状体星形胶质细胞中有80%直接转化为GABA能神经元，其余的星形胶质细胞可以增殖以补充自身。基本上所有新生成的神经元都具有电生理功能，与其他神经元形成突触连接。他们进一步证明，新产生的神经元可以将它们的轴突投射到正确的目标区域，表明它们已经整合到全球脑回路中。这项高清研究最令人振奋的发现是，在基因治疗后的高清小鼠中，运动功能明显恢复，寿命显着延长。”

我们的再生基因疗法不同于传统的基因疗法，后者通常针对突变基因，方法是纠正基因突变或减少突变基因产物，例如减少HD患者的mHtt聚集。”显然，减少mHtt早期的聚集体可能会减慢疾病的进程，但不能为晚期患者再生新的神经元。一种理想的方法可能是将我们的神经再生方法与基因校正技术相结合，以在未来的研究中产生健康的新神经元。” 。

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