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果蝇模型揭示多种人类疾病

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:果蝇模型不仅为人类神经退行性疾病的研究作出了重要贡献,对于人类其他疾病如肿瘤、免疫疾病、肥胖病和糖尿病、睡眠紊乱、神经损伤和再生等的研究,也有颇大的贡献。通过大规模的遗传学筛选实验,发现了具有睡眠紊乱表型的突变体果蝇,并进一步研究了其中突变基因的功能和调控;进而通过果蝇模型研究,揭示导致人类睡眠紊乱的致病基因之作用机理。运用果蝇模型对此展开研究,则是一次全新的尝试。

果蝇模型揭示多种人类疾病

果蝇模型不仅为人类神经退行性疾病的研究作出了重要贡献,对于人类其他疾病如肿瘤、免疫疾病、肥胖病和糖尿病睡眠紊乱、神经损伤和再生等的研究,也有颇大的贡献。

例如,科学家们成功构建了果蝇的瘤形成、瘤入侵和瘤转移模型,不仅可借此对肿瘤的发生、生长、转移等展开分子机制的研究,也为筛选和研发抗肿瘤药物提供了一个快速高效的平台。果蝇具有半开放式的循环系统,其中的血淋巴细胞(hemocyte)参与发育、感染、创伤和愈合、炎症免疫乃至肿瘤发生和转移等多个生物过程的调控,是研究天然免疫以及免疫相关疾病的很好模型。果蝇也是研究摄食行为与能量代谢的很好模型,特别是运用果蝇模型发现了与肥胖和糖尿病相关的调节基因(modifier),对于揭示营养和代谢的感应信号通路,阐明肥胖和相关疾病的发病机制,发挥了重要作用。

对于睡眠的研究,长久以来依赖哺乳动物和人作为研究对象,以记录脑电信号作为主要研究手段,但是对睡眠分子机理方面的研究则相对滞后。近十几年逐渐发展起来的果蝇睡眠模型,填补了这方面的空白。通过大规模的遗传学筛选实验,发现了具有睡眠紊乱表型的突变体果蝇,并进一步研究了其中突变基因的功能和调控;进而通过果蝇模型研究,揭示导致人类睡眠紊乱的致病基因之作用机理。科学家们对睡眠的分子遗传学机制的认识,由此达到了前所未有的高度。(www.xing528.com)

神经损伤和再生,是人类疾病研究的前沿和热点问题。运用果蝇模型对此展开研究,则是一次全新的尝试。特别是果蝇成虫翼神经束损伤模型,巧妙地利用了果蝇翅膀所具有的半透明光学特性和非生存必需的生物特性,摈弃了此类疾病哺乳动物模型对外科手术和神经解剖的依赖,使得活体神经成像和实时观测成为现实,也大大方便了大规模筛选实验的实施,为进一步发现和揭示调控神经损伤和再生的分子调控机制以及筛选药物靶点,奠定了良好的基础。

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