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在動物大腦中直接修復DNA——神經科學研究新突破系列之一
2025年07月29日 09:41:39
來源：化工儀器網 點擊量：497
7月21日，《細胞》期刊刊登了一組國際科研團隊通過單次注射技術，首次在大腦中直接編輯DNA的突破性成果。
近年來，神經科學領域迎來了一項突破性進展：科學家首次成功在活體動物的大腦中實現了DNA的精準修復。這一技術不僅為神經退行性疾病的治療提供了新思路，還可能為延緩大腦衰老、改善認知功能開辟全新路徑。
大腦中的神經元是高度分化的長壽命細胞，其DNA會隨著年齡增長或環境壓力(如氧化應激、輻射等)而逐漸累積損傷。這種損傷若無法及時修復，可能導致細胞功能異常甚至死亡，進而引發阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓舞蹈癥等神經退行性疾病。傳統治療方法多聚焦于緩解癥狀，而無法從根本上修復受損的神經元。
近年來，CRISPR-Cas9等基因編輯工具的興起為DNA修復提供了可能。2023年哈佛大學和麻省理工學院的研究團隊開發出一種新型CRISPR系統，通過腺相關病毒(AAV)載體將修復工具遞送至成年小鼠的神經元中，成功糾正了導致神經退行性疾病的突變基因。
更令人振奮的是，2024年的一項研究中，科學家利用堿基編輯技術在不切斷DNA雙鏈的情況下，直接修正單個堿基的錯誤。這種方法的精確性和安全性更高，避免了傳統CRISPR可能導致的基因斷裂風險。
7月21日，《細胞》期刊刊登了一組國際科研團隊通過單次注射技術，首次在大腦中直接編輯DNA的突破性成果。他們成功糾正了導致超罕見疾病“兒童交替性偏癱(AHC)”的基因突變。研究不僅顯著改善了實驗小鼠的癥狀，還延長了其生存期。這項技術在人類患者來源的細胞中也進行了測試，目前顯示出良好的修復效果和安全性。
在動物實驗中，研究人員針對亨廷頓舞蹈癥模型小鼠進行了治療。通過向大腦特定區域注射攜帶修復工具的病毒載體，他們成功減少了突變蛋白的積累，并顯著改善了小鼠的運動協調能力。類似方法也被嘗試用于修復與阿爾茨海默病相關的APP基因突變，初步結果顯示，β-淀粉樣蛋白斑塊的形成得到了抑制。
這一技術的潛在應用包括：如亨廷頓舞蹈癥、肌萎縮側索硬化癥(ALS)等；修復衰老神經元中的DNA損傷，維持認知功能；結合干細胞技術，促進創傷或中風后的神經再生。 盡管前景廣闊，但該技術仍面臨諸多挑戰：如何確保基因編輯工具高效且均勻地抵達目標神經元；需進一步提高編輯精度，避免影響健康基因。
未來，隨著遞送技術和基因編輯工具的優化，大腦DNA修復或將成為臨床現實。科學家們也在探索表觀遺傳編輯、線粒體DNA修復等補充方案，以全面維護神經元的健康。在動物大腦中直接修復DNA，標志著神經科學從“對癥治療”邁向“對因治療”的關鍵一步。這一突破不僅為攻克頑疾帶來希望，更揭示了人類干預生命本質的潛力。隨著研究的深入，我們或許終將實現“逆轉大腦衰老”的夢想。
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