Nature：沉默21三体综合征多余染色体

2013-07-19 MedSci Nature

21三体综合征Nature

唐氏综合症患者携带着一条额外的 21 号染色体拷贝，造成了他们的全面发育延迟。根据发表在 7 月 17 日《自然》（Nature）杂志上的一项新研究，插入一个基因可以沉默掉这一额外的 21 号染色体。这一方法可以帮助研究人员找出这一疾病症状背后的细胞信号通路，并设计出靶向性治疗。 研究的主要作者、麻省大学医学院细胞生物学家 Jeanne Lawrence 说：“这一策略可以应用于多个方面，我认为

唐氏综合症患者携带着一条额外的 21 号染色体拷贝，造成了他们的全面发育延迟。根据发表在 7 月 17 日《自然》（Nature）杂志上的一项新研究，插入一个基因可以沉默掉这一额外的 21 号染色体。这一方法可以帮助研究人员找出这一疾病症状背后的细胞信号通路，并设计出靶向性治疗。

研究的主要作者、麻省大学医学院细胞生物学家 Jeanne Lawrence 说：“这一策略可以应用于多个方面，我认为它可能现在就有用处。”

Lawrence 和她的研究团队设计出了一种方法，模拟所有雌性哺乳动物动物沉默一条X染色体的自然过程。两条X染色体都包含有一个称作为 XIST 的基因，当 XIST 激活时会生成一种 RNA 分子，这一分子会像毯子一样覆盖在染色体的表面，阻止其他的基因表达。在雌性哺乳动物中，一个 XIST 基因拷贝激活，会导致它所在的X染色体沉默。

Lawrence 研究小组将 XIST 基因整合到唐氏综合症患者细胞其中的一条 21 号染色体中。研究小组还插入了一个遗传“开关”，这使得他们能够通过定量给予细胞多西环素，开启 XIST 。这样做抑制住了额外的那条致病 21 号染色体上个别基因的表达。

迈出第一步

该实验采用的是诱导多能干细胞，研究人员希望有一天他们将能够在不同的器官和组织类型中研究唐氏综合症的影响。这一研究工作将促成新的治疗应对唐氏综合症退化症状，例如唐氏综合症患者有形成早期痴呆的倾向。

希伯来大学干细胞研究人员 Nissim Benvenisty 说：“在唐氏综合症研究中关闭整条染色体的想法非常的有趣。”他预计在未来的研究中，研究人员将会把细胞分成两组，一组中额外的 21 号染色体开启，而另一组额外的 21 号染色体被关闭，从而来比较它们的功能机制，以及对于治疗的反应。

研究人员以往曾采用不同类型的遗传修饰方法除去唐氏综合症患者细胞中的额外染色体。该技术是基于这一事实：携带三个 21 号染色体拷贝的诱导多能干细胞有时会自然地将额外的染色体踢出去。“但让人头疼的是，你不能控制它，”宾夕法尼亚费城儿童医院干细胞研究人员 Mitchell Weiss 说。

不过， Weiss 说最方法也有自身的缺陷：开启 XIST 或许不能阻断额外染色体上所有的基因表达，这有可能导致实验结果混乱。

不过， Weiss 仍然认为这一方法可为唐氏综合症提供新的治疗，并可应用于研究其他的染色体疾病，例如有 13 号染色体三体引起的 Patau 综合征。

数据出处：Beth Mole. Researchers turn off Down's syndrome genes. Nature, 17 July 2013

作者：MedSci



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