重新编程大脑的清洁人员来清除阿尔茨海默病

这项研究的重点是小胶质细胞，这种细胞通过清除受损神经元和蛋白质斑块来稳定大脑，这些蛋白质斑块通常与痴呆症和其他脑部疾病有关。

这项研究的资深作者马丁·坎普曼博士说，尽管这些细胞的变化在阿尔茨海默氏症和其他脑部疾病中起着重要作用，但这些细胞的研究还不够充分自然神经科学．

他说:“现在，使用我们开发的一种新的CRISPR方法，我们可以发现如何真正控制这些小胶质细胞，让它们停止做有毒的事情，重新进行至关重要的清洁工作。”“这种能力为一种全新的治疗方法提供了机会。”

利用大脑的免疫系统

大多数已知的增加阿尔茨海默病风险的基因都是通过小胶质细胞起作用的。Kampmann说，因此，这些细胞对神经退行性疾病的发生有重大影响谁又是其中的一员加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所．

小胶质细胞扮演着大脑免疫系统的角色。普通的免疫细胞不能穿过血脑屏障，所以健康的小胶质细胞的任务就是清除废物和毒素，保持神经元的最佳功能。当小胶质细胞开始迷失方向时，结果可能是大脑炎症，神经元和它们形成的网络受损。

例如，在某些条件下，小胶质细胞会开始移除神经元之间的突触。虽然这是一个人童年和青少年时期大脑发育的正常部分，但它可能会对成年人的大脑产生灾难性的影响。

在过去五年左右的时间里，许多研究已经观察和描述了这些不同的微神经胶质状态，但还不能描述它们背后的遗传学特征。

Kampmann和他的团队想确切地确定哪些基因参与了微胶质细胞活动的特定状态，以及这些状态是如何被调节的。有了这些知识，他们就可以打开和关闭基因，让任性的细胞回到正确的轨道上。

从高级基因组学到圣杯

要完成这一任务，需要克服阻碍研究人员控制这些细胞中的基因表达的基本障碍。例如，小胶质细胞对最常见的CRISPR技术有很强的抵抗力，该技术涉及通过病毒将所需的遗传物质送入细胞。

为了克服这一问题，Kampmann的团队将人类志愿者捐献的干细胞诱导成小胶质细胞，并证实这些细胞的功能与普通人类细胞相同。然后，该团队开发了一种新的平台，结合了一种形式的CRISPR，使研究人员能够打开和关闭单个基因——Kampmann在开发中发挥了重要作用——以及显示单个小胶质细胞的功能和状态的数据读数。

通过这一分析，Kampmann和他的团队确定了影响细胞生存和增殖能力的基因，细胞产生炎症物质的活跃程度，以及细胞修剪突触的积极程度。

由于科学家们已经确定了哪些基因控制这些活动，他们能够重置基因，将患病细胞翻转到健康状态。

有了这项新技术，Kampmann计划研究如何控制小胶质细胞的相关状态，方法是用现有的药物分子靶向细胞，并在临床前模型中进行测试。他希望找到作用于基因的特定分子，使患病细胞恢复到健康状态。

Kampmann说，一旦正确的基因被翻转，“修复的”小胶质细胞很可能会恢复它们的职责，清除与神经退行性疾病相关的斑块，保护突触，而不是将它们拆开。

“我们的研究为新的治疗方法提供了蓝图，”他说。“这有点像圣杯。”