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河豚毒素靶点基因被“破译”

2018-05-30 01:08:47 来源:健康报
  (记者李哲 通讯员吴军辉)日前,南开大学药物化学生物学国家重点实验室帅领研究团队,利用猴子单倍体神经干细胞成功“破译”了河豚毒素的两个靶点基因,并通过基因敲除试验,让神经类细胞获得河豚毒素抗药性。这项研究或将使河豚中毒者有药可救。相关研究论文近期在线发表于干细胞与神经发育领域国际学术期刊《发展》上。

  河豚美味,而河豚毒素可令误食者瞬间死亡,攻克河豚毒素成为科学界竞相研究的课题。胚胎干细胞(ESCs)的多分化潜能称之为多能性。目前,只有小鼠的ESCs具有分化成全身各个组织器官的多能性。科学界把小鼠胚胎干细胞所处的状态称为初始态多能性。灵长类动物——人类和猴子的胚胎干细胞在传统情况下并不具备初始态特征。

  帅领研究团队通过采取初始态多能性的培养体系,使猴子单倍体胚胎干细胞具有更好的单倍体维持和体外分化过程中的细胞存活能力,并在世界范围内首次获得了具有体外增殖能力的猴子单倍体神经干细胞(Monkey haNPCs)。“这种细胞能够在体外分化为神经系统的各种亚类细胞,包括各种神经元与胶质细胞,在神经系统的发育和药物筛选研究方面具有巨大的优势。”帅领说。

  既有研究认为,河豚毒素是一类神经类毒素,其毒理可能为使神经细胞内的钠钾离子通道受阻进而起到毒害作用。帅领研究团队将所获得的猴子单倍体神经干细胞进行高通量的全基因组随机突变,并将突变后的细胞系进行河豚毒素毒杀实验。最终,通过生物信息学分析和基因编辑实验证实,河豚毒素的关键靶点基因为B4GALT6和SCN5A。

  “只要将这些具体行使毒性功能的功能基因敲除,神经类细胞便获得了河豚毒素的抗药性。猴子和人的基因相似度非常高,找到靶点基因就意味着将来可以通过服用基因抑制剂,起到解毒作用。”帅领说。该研究工作由南开大学、昆明理工大学、北京大学第三医院等单位的研究人员共同完成。

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