Neuron：成体脑细胞基因编辑调控个体运动

来自华盛顿大学医学院的研究者们最近开发出了一种新的技术，能够将基因转入成体大脑的特定细胞中。这一技术已经在动物水平上得到了验证。最近的这一研究结果表明，该技术能够用于改变脑回路的功能，并改变动物的行为，相关结果发表在《Neuron》杂志上。

该研究的通讯作者，来自华盛顿大学的生理学与生物物理学副教授Gregory Horwitz认为这一研究能够帮助科学家们更好地理解特定的细胞类型对大脑复杂的信号传递的功能。他们希望这一研究能够帮助开发出新的，针对特定疾病的疗法，例如癫痫等。

（图片来源：华盛顿大学）

在这一研究中，作者们将基因插入了小脑结构的细胞内部。小脑的主要功能是负责机体的运动，小脑功能的紊乱会造成方向感的缺陷。最近的研究表明小脑对于学习有一定的作用，而且可能与自闭症以及精神分裂症的疾病的发生相关。

科学家们主要研究的是一类叫做Purkinje的细胞类型，这类细胞是以发现者，来自捷克的解剖学家Jan Evangelista Purkinje命名的。Purkinje细胞是大脑中最大的细胞类型之一，与数百种其它脑细胞存在联系。

而研究者们插入的是一种叫做channelrhodopsin-2的基因，该基因负责编码一种光敏蛋白，能够表达在脑细胞膜的表面。当收到光线刺激的时候，能够促进离子跨膜进入细胞内部，从而导致细胞的激活。

这项技术是"光遗传学"的一类，光遗传学是目前研究小鼠大脑功能的常用手段，但对于传统的光遗传学改造来说，必须通过向小鼠胚胎细胞中进行转基因操作。

Horwitz等人利用病毒载体，将特定的基因转染到了Purkinje细胞中。此外，该基因与一类在Purkinje细胞中表达水平较强的启动子相连，使其能够在转染之后获得较高水平的表达。结果显示，通过将细胞进行光线照射，能够引起细胞的激活，从而对个体的行为产生调控。

"这一试验结果表明通过修饰病毒载体能够完成成体细胞的转基因操作。下一步我们计划利用其它的启动子Udine其它类型的细胞进行转染，从而方便进一步的研究"。

资讯出处：Study shines light on brain cells that coordinate movement

原始出处：Yasmine El-Shamayleh et al, Selective Optogenetic Control of Purkinje Cells in Monkey Cerebellum, Neuron (2017). 

Cell：细胞治疗领域观察者

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