摘要：使用基因剪刀CRISPR和干细胞，研究人员设法鉴定了一个引起神经系统疾病ALS的不同基因突变的共同点。研究表明，在细胞显示其他疾病迹象之前，在神经细胞的能量工厂（线粒体）的能量工厂发生了ALS连接的功能障碍，此前尚不清楚。...

伦敦国王学院的斯德哥尔摩大学和英国痴呆症研究所（UK DRI）的研究人员使用基因剪刀CRISPR和干细胞，已经设法确定了一个共同的分母，用于不同的基因突变，这些突变都会引起神经系统疾病。研究表明，在细胞显示其他疾病迹象之前，在神经细胞的能量工厂（线粒体）的能量工厂发生了ALS连接的功能障碍，此前尚不清楚。该研究最近发表在《科学杂志》上自然通讯。

"We show that the nerve cells, termed motor neurons, that will eventually die in ALS have problems soon after they are formed. We saw the earliest sign of problems in the cell's energy factories, the mitochondria*, and also in how they are transported out into the nerve cells' long processes where there is a great need for them and the energy they produce," says Dr Eva Hedlund at Stockholm University, head of the study together with Dr Marc-David在伦敦国王学院的英国痴呆研究所的Ruepp。

研究小组能够确定这些问题对于所有引起的ALS引起的突变都是常见的，这对于将来对疾病的治疗很重要。

Eva Hedlund博士说：“这意味着无论疾病的原因如何，都有可能针对药物的常见因素。”

重编程的细胞

研究人员使用基因剪刀CRISPR/CAS9将各种ALS引起的突变引入人类干细胞，称为IPS细胞*。从这些中，产生了运动神经元，在ALS中丢失的神经细胞，以及对疾病相对抗性的神经元，神经元的神经元。然后使用单细胞RNA测序分析这些，该方法可以鉴定每个单个细胞中的所有信使分子（mRNA），并了解特定细胞的工作原理，它如何与邻居进行交流以及它是否开始存在问题。

该研究的第一作者Christoph Schweingruber博士说：“在我们获得的数据中，我们确定了所有引起ALS的突变中的常见疾病特征，该突变是运动神经元独有的，因此在抗性神经元中没有出现。”

这发生在很早的情况下，完全独立于引起疾病的突变蛋白（FUS或TDP-43）是否在细胞中错误的位置。

“直到现在，一直认为，首先发生的是蛋白质在细胞内的变化，称为错误定位*，” Marc-David Ruepp博士说。

开创性的发现

在ALS中，人们经常说某些问题是由于突变的蛋白质功能丧失引起的，而其他问题则是由于相反的原因，即通过突变获得的新毒性功能的出现，称为“功能获得”，但根据Eva Hedlund的说法，根据Eva Hedlund的说法，它并不总是很容易澄清它的工作方式，而且实际上确实是一个很虚构的工作。

克里斯托弗·舒格鲁伯（Christoph Schweingruber）博士说：“通过在引起ALS引起的Fus-Gene*中进行各种CRISPR突变，我们现在首次能够表明，大多数错误是由该蛋白质的新有毒特性引起的，而不是由于功能的损失而引起的。”

影响细胞的能量工厂

第三个发现是，线粒体向轴突*的运输，这是需要神经细胞中大多数线粒体的神经细胞的延伸，在ALS线上受到根本影响。这是独立于引起疾病的蛋白在细胞中错误的位置而发生的。

伊娃·赫德隆德（Eva Hedlund）博士说：“这是一个问题，因为在神经细胞的扩展中非常需要这些能量工厂。没有它们，神经细胞就没有足够的能量与其他细胞正确通信。”

新发现开放了早期治疗方法，这是研究团队的一项持续工作。

“我们正在尝试了解ALS中敏感运动神经元中这些早期错误是如何发生的，以及它如何影响细胞中的能量水平及其交流以及与肌肉纤维的必要接触。我们相信，这些是对为什么在ALS中破裂运动神经元和肌肉之间突触的重要关键，并且可以识别出Therapies的新目标。”

关于ALS

致命的疾病ALS的特征是神经细胞在我们的大脑和脊髓，所谓的运动神经元中死亡，这些神经元控制着我们体内的所有骨骼肌，这导致肌肉崩溃。在大多数ALS的情况下，该疾病偶发地发生，但在10-20％的病例中，不同的基因突变会导致该疾病。到目前为止，尚不清楚不同的突变是否以相同的方式引起ALS。也未知为什么有些神经细胞敏感而另一些神经细胞具有抗性。

ALS研究的词汇表

• *ipscs是已重编程的细胞，这些细胞已从成人人体组织中分离出来，在发育中恢复到类似于胚胎干细胞的细胞。
• *线粒体是我们所有细胞中发现的小结构。它们通常称为细胞的发电厂。在其中，糖和脂肪被燃烧成水和二氧化碳。然后释放的能量存储在分子ATP中，该分子用于各种细胞过程。
• *轴突是神经细胞发出接触其他细胞的投影。对于运动神经元，需要与肌肉纤维联系，有时距离一米。
• *错误定位意味着某些东西最终出现在错误的地方。在ALS和其他神经退行性疾病中，在蛋白质通常不应是的地方可见杂质的蛋白质。
• *Fus-Gene，融合在肉瘤中；该基因的突变导致ALS
• *TARDBP基因，TAR DNA结合蛋白（TDP-43）;该基因的突变导致ALS