疾病可設停損點?基因篩選平台尋找神經細胞生死機制

作者 | 發布日期 2018 年 07 月 18 日 17:45 | 分類 市場動態 , 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

動物的腦與神經是一個複雜的系統,而我們對其了解仍十分有限。例如,在治療帕金森氏症等神經退化疾病時,往往因無法有效阻止死亡的訊號在神經細胞間傳遞,大量細胞死亡的情況因此不斷蔓延擴張,導致疾病惡化。



中央研究院細胞與個體生物學研究所周雅惠助研究員的研究團隊,利用果蠅大腦中處理嗅覺的神經細胞,建立了一套基因篩選平台,透過該平台,未來將可探尋調控神經細胞發育病變及死亡的各種分子機制。相關研究成果已於 6 月 8 日登上國際學術期刊《自然通訊》(Nature Communications)。

經過百年來科學家們的努力,果蠅被公認為是最好的動物遺傳研究模型之一,其大腦的嗅覺神經迴路與哺乳動物非常相似。周雅惠研究團隊歷經 7 年,專注於果蠅大腦中負責嗅覺的區域中介神經細胞,有系統地研究出這些細胞的發育方式。日後透過這群細胞進行大規模基因篩選,可望增進人類對神經運作的瞭解,例如,調控神經細胞繼續發育或走向凋亡。

周雅惠博士表示:「在研究這些神經細胞發育的過程中,我們發現大腦確實存在一套停損保護機制,防止神經細胞進行非計畫性的死亡。本次研究建置的基因篩選平台,除了讓我們日後有機會找出這個停損機制,後續也可供相關領域的科學家探索神經細胞運作的各種機制。」

▲ 5 種中介神經細胞在不同發育階段展現的多樣性。

研究團隊首先對果蠅進行大規模的遺傳篩選,標定出特定神經細胞,再觀察其從幼蟲到成蟲的發育情形,並以此建立一套新的基因篩選平台。在觀察的過程中,研究團隊發現,當果蠅幼蟲的一小群神經細胞接受某種訊號而快速凋亡時,周圍有另一群神經細胞雖接收同樣的訊號,卻不受其影響而持續發育為成蟲大腦神經迴路的一部分。

只要找到參與這個保護機制的關鍵分子,便能以其為標的開發新藥,在神經退化疾病患者的大腦中啟動這個機制,防止死亡訊號傳遞,進而控制疾病的損害區域。目前周雅惠的團隊正利用這個平台進行基因篩選,試圖尋找這個停損機制,並已取得初步成果。

此研究經歷諸多研究人員參與,關鍵研究主要是由劉南甫研究助理、楊己任研究助理及蔡國鼎博士後研究員協力完成。研究經費由科技部及中研院前瞻計畫支持。