CRISPR/Cas9再立新功：減少細(xì)胞死亡，增加胰島素分泌
中國微生物菌種查詢網(wǎng) 來源：生物通 / 2016-12-06 07:43:35
糖尿病是一種以血糖升高為特征的代謝性疾病。當(dāng)機(jī)體無法生產(chǎn)足夠的胰島素或者對胰島素產(chǎn)生抵抗的時候，就會出現(xiàn)二型糖尿病。家族病史和不健康的生活方式，會提高二型糖尿病的患病風(fēng)險。近年來全球二型糖尿病患者的人數(shù)急劇攀升，我國的糖尿病發(fā)病自2000年以來也進(jìn)入了快速增長期。
Lund大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（HAT）在糖尿病相關(guān)基因TXNIP的調(diào)控中起到了關(guān)鍵作用。他們通過CRISPR/Cas9技術(shù)“關(guān)閉”這種酶，成功減少了細(xì)胞死亡，增加了胰島β細(xì)胞的胰島素生產(chǎn)。
細(xì)菌一直在與病毒或入侵核酸進(jìn)行斗爭，為此它們演化出了多種防御機(jī)制，CRISPR–Cas9適應(yīng)性免疫系統(tǒng)就是其中之一。規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)CRISPR與內(nèi)切酶Cas9的組合，可以在引導(dǎo)RNA的指引下，靶標(biāo)并切割入侵者的遺傳物質(zhì)。2012年研究者們利用這一特點(diǎn)，將CRISPR系統(tǒng)制成了強(qiáng)大的基因組編輯工具。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在血糖水平高的情況下HAT會導(dǎo)致β細(xì)胞死亡，減少胰島素的生產(chǎn)。他們比較了二型糖尿病患者與健康人的胰島。研究顯示，糖尿病細(xì)胞的HAT活性比健康細(xì)胞高兩倍。于是，研究人員想去除這種酶的功能，分析它對糖尿病有何影響。
他們在大鼠的胰島素生產(chǎn)細(xì)胞中用CRISPR/Cas9去除HAT基因的活性。這樣的操作成功使TXNIP基因活性降低，減少了細(xì)胞死亡，增加了胰島素生產(chǎn)。這項(xiàng)研究表明，HAT在TXNIP調(diào)控中起關(guān)鍵作用，靶標(biāo)這一機(jī)制可以改善胰島素分泌和避免細(xì)胞死亡。
在基因組編輯技術(shù)的幫助下，科學(xué)家們現(xiàn)在向治愈鐮狀細(xì)胞病邁進(jìn)了關(guān)鍵一步。他們用CRISPR-Cas9對患者造血干細(xì)胞進(jìn)行基因組編輯，校正了較高比例的造血干細(xì)胞，足以在患者體內(nèi)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的益處。
白血病是一種造血系統(tǒng)的惡性腫瘤，俗稱“血癌”。急性髓性白血病AML是比較常見的一種白血病，現(xiàn)有治療藥物在臨床上的效果并不理想。WellcomeTrustSanger研究所改良了CRISPR基因編輯技術(shù)，并用該技術(shù)找到了大量治療AML的新靶標(biāo)。
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