利用CRISPR/Cas9基因编辑技术治疗β-地中海贫血的最新进展

地中海贫血是β-珠蛋白基因(HBB)点突变或缺失引起的单基因遗传病,患者产生溶血性贫血,其生存主要依赖于反复输血及去铁治疗,最终导致多器官受损、衰竭,给个人、家庭和国家带来严重的经济负担.随着基因编辑技术的蓬勃发展,可能治愈基因突变性疾病的基因治疗应运而生,其中CRISPR/Cas9基因编辑技术凭其靶向特异性、经济性等优势备受关注,并已广泛应用于分子生物学以及生命科学领域的研究.如今CRISPR/Cas9基因编辑技术修复人多能干细胞HBB基因、诱导胎儿血红蛋白(HbF)合成或抑制α-珠蛋白基因(HBA基因)表达是治愈β-地中海贫血的三大可行性策略,相关临床试验已相继开展.本文就CRISPR/Cas9系统的研究进展、作用机制以及在治疗β-地中海贫血的最新研究与应用进行综述,涉及细胞实验、动物模型、临床试验等内容,并介绍了CRISPR/Cas9系统衍生的新型基因编辑工具碱基编辑器在该领域的研究应用,为促进β-地中海贫血从基础研究转向临床治疗提供新的思路和方向.     

血液、血型与遗传

17世纪,医生开始对人输血,当时人们对羊有一种特殊的情感,认为羊血最为圣洁干净。于是,外科医生用羊血输入人的血管来治病,居然有人活了下来,它治愈了一些严重贫血的患者。后来采取人与人之间输血,但成功率较低,直到1901年,奥地利细菌学家卡尔·兰德施泰纳发现了人类A、B、AB和     

68位美国营养学界权威拟出21世纪完美食谱

究竟怎样的饮食才符合健康标准?为了向人们提供一个可以信赖的说法,68位美国最受人尊敬的营养专家提出了他们的看法。专家们认为,目前有代表性的饮食结构很有必要改变,而某些相关的理论观点也到了需要纠正的时候了.10种致命疾病中的6种与饮食习惯有关——心脏病,癌症,中风,动脉硬化,糖尿病,肝硬化——就象一些慢性功能性疾病,比如骨质疏松、贫血等一样。     

疾病的起端

在黑人中,首先发现了镰状细胞性贫血。对于这种镰状细胞性贫血的遗传基因,目前已有了新的认识。患这种贫血病的人,具有抗疟疾的能力。因此,这种疾病在非洲热带地区,肯定会有某些存在的价值。患有镰状细胞性贫血的病人,他们的体内所存在的这种疾病的遗传基因,是由他们的父母遗传的。如果一个孩体中仅遗传到一个遗传基因,他(她)就能抵御疟疾,但也不会患贫血。这样看来,从父母身上遗传到的不合理的基因,是不会影响他们抵抗疟     

实验性慢性肾功能衰竭大鼠骨胶原与钙含量的变化

慢性肾功能衰竭(以下简称肾衰)所致的骨代谢性疾病主要为佝偻病(或骨软化)和骨质疏松等。以往的研究均表明,肾衰所致的骨代谢性疾病归因于钙磷代谢障碍。肾衰所致的骨胶原含量的变化未见报道;药物,特别是中药     

小儿贫血不可怕 对症下药是关键

小儿贫血是儿童时期常见的疾病,导致贫血的原因较多,诸如缺铁、炎症感染,先天不足、营养不良、造血系统障碍以及某些慢性疾病等都可引起不同程度的贫血。其临床表现不一,轻者可出现面黄无光、食欲不振或厌食、精神欠佳、夜惊盗汗等症;重者可出现形体消瘦、精神萎靡、乏力、抵抗力低下、     

哺乳动物生物钟同步化的研究进展

生物钟对于生物机体的生存与环境适应有重要的意义.机体的生物钟与外部环境同步,核心生物钟与外周生物钟同步,是机体拥有最佳的环境适应能力的重要因素.近年来,随着生物钟分子环路知识的进一步完善,新的感光色素和细胞的发现,多层次的生物钟系统结构的清晰,人们对生物钟同步化机理的理解愈发深入.本文首先回顾了生理学水平上对同步化的解释,重点总结了近年来哺乳动物生物钟同步化的研究进展,主要介绍了光照和进食两种重要的授时因子对机体及各组织的生物钟进行同步化,讨论了机体去同步化引起的健康问题,并对未来的研究方向进行了展望.本文为进一步研究生物钟同步化的分子机制提供了基础资料,并期待人们重视自身生物钟与外部环境的一致性对健康的重要性.     

表面免疫修饰前后的蛋白质组学分析

红细胞输注是多种急性和慢性疾病的重要治疗手段.全世界范围内,每年采集大约7500万单位的全血(3400万升),用于血液成分制备和输血.尽管采集量逐年增加,但因血液采集、制备、储存和生物(免疫)等方面的问题,目前     

可溶性人干细胞因子基因的克隆及表达

干细胞因子(SCF)是近年发现的一种新的细胞因子,该因子是c-kit原癌基因编码受体的配体,在机体造血等多种功能细胞的生长发育中起重要调控作用.国外临床前期和临床Ⅰ期的研究表明,SCF在治疗某些顽固性贫血,恢复放化疗后骨髓的造血机能及抗辐射损伤等方面具有潜在应用价值.本研究应用分子生物学技术,克隆了编码人可溶性SCF基因cDNA并在COS7细胞和大肠杆菌中成功地进行了表达,现报道如下.     

人凝血因子Ⅸ基因pKG_5—Ⅸ直接注入小鼠骨骼肌中瞬间表达的研究

血友病 B 是由于凝血因子 IX 缺乏所致的一种严重出血性疾病.年发病率大约30万分之一.血友病 B 临床治疗主要靠输血或补充人 IX 因子浓缩剂.但经常输血不仅费用昂贵,而且使患者面临着爱滋病病毒及肝炎病毒感染的威胁.自1982年人凝血因子 IX     

血清肝炎及其疫苗

B型肝炎即所谓血清肝炎有可能导致慢性肝病、肝硬化、甚至肝癌。现在,征服这种肝炎已不是那么遥远的事了。美国纽约血液中心的斯麦奈司(W.Szmuness)博士等人所进行的肝炎病毒疫苗的大规模临床试验的成功,给我们带来了很大的希望。这个研究由《新英国医药杂志》1980年10月9日一期上发表,继由《自然》1980年10月9日一期和《科学》1980年11月14日一期上对此作了介绍。从血清肝炎往往发病于输血时这一点出发,其另一个名称也叫作输血肝炎。这是一种不经过口腔,由于使用了消毒不完全的注射器、性的接触或昆虫的媒介等而感染的疾病。感染之后,有不少是长期     

纯合子人βE-珠蛋白基因转基因鼠系的建立

血红蛋白E(Hb E)是我国常见的异常血红蛋白病,它是由β-珠蛋白基因第26位编码子的G→A点突变引起.因Hb E与β-地中海贫血症状相似,又称之为地中海贫血样综合征;它也常与β-地中海贫血复合存在,危害严重.利用转基因动物技术研究真核基因表达调控已取得重要进展.已发现β-珠蛋白基因簇和α-珠蛋白基因簇上游区的DNase Ⅰ敏感区能明显提高珠蛋白基因的表达水平.其中β-基因簇的HS-2和α-基因簇的HS-40具有典型的增强子作用.     

治疗性抗体药物发展现状及展望

抗体是机体对抗原刺激发生反应,由浆细胞产生的一种免疫球蛋白.它能特异性地识别相应的抗原物质并与之反应.抗体是体内最奇妙的分子,有巨大的多样性.任何被人体免疫系统视为"异己"的外源性物质,如细菌、病毒或毒素等,都能引起机体产生抗体,从而发挥预防和治疗疾病的作用.     

现代输血技术的由来和发展

随着医学科学的发展,输血技术也在不断地发展,目前已进入成分输血的时代,它是当前输血史上的一项重大革命,从而进一步促进了输血技术的发展,也大大地提高了医务人员的输血和医疗技术水平.不仅如此,还把成分输血视作为衡量一个国家输血技术发达与否的重要标志之一,这也是当前国际上输血技术发展的总趋势.这一技术的发展有一个历史发展过程,它和所有的自然科学一样,都是由低级到高级,由简单到复杂的.因此,我们首先回顾一下早期的输血技术发展史.     

为什么少女易患贫血

贫血是一种常见的病症,在少女中患贫血的很多.医学上,通常用检查血色素和红血球的方法来判断有无贫血和贫血的程度.     

NLRP3炎症小体:2型糖尿病治疗的新靶点?

炎症之于机体是一把双刃剑,适度的炎症反应利于机体对抗外界病原微生物的感染,而失调的炎症反应又会使这把利剑挥向机体自身,过度放大或持续存在的炎症反应是导致机体组织损伤和器质性病变的主要原因.事实上,一直以来炎症就被认为与许多慢性疾病的发生发展有着千丝万缕的联系.鉴于此,Science于2005年提出的125个科学问题中就包括"炎症是否是所有慢性疾病发生的重要原因?".尽管在2型糖尿病、神经退行性疾病、动脉粥样硬化、痛风及肿瘤等多种严重危害人类健康的重大疾病中都检测到有慢性炎症参与的证据,但是长期以来慢性炎症在这些疾病当中发生的细胞和分子机制并不清楚,相关抗炎干预靶点也并未得到确切鉴定.近年,随着对固有免疫模式识别受体和信号转导机制的深入研究,人们发现,包括NLRP3在内的一些固有免疫模式识别受体通过识别上述慢性疾病当中的危险信号,从而启动炎症反应和疾病的发生,提示NLRP3等固有免疫模式识别受体及其信号通路可能成为包括2型糖尿病在内的相关炎性疾病治疗的新靶点.本文将着重介绍近年有关NLRP3炎症小体活化与T2DM的关系,以及靶向NLRP3炎症小体的T2DM治疗研究方面的进展.     

药物遗传学——介绍一门新兴的学科

药物遗传学是近廿年来由药理学、生物化学与遗传学等学科相互渗透而融合出现的一门新兴边缘学科。很早以来人们就观察到机体对药物的异常反应,并笼统称之为特异质。例如服用抗疟药伯氨喹可引起溶血性贫血。后来发现具有这种“特异质”的人乃是由于遗传缺陷,红细胞内缺乏6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G-6PD)的缘故,而服用非那西汀引起高铁血红蛋白     

人体细菌的功与过

细菌是一种极为古老的生物,已有数十亿年的历史.自人类的远古祖先在地球出现时,一些细菌就钻进它们的各个器官定居.起初很不协调,因为细菌对机体来说是异种蛋白,会引起免疫反应,人类的远祖会生病.经过亿万年的磨合,人体细菌终于能同人和平共处,成为机体中不可缺少的一部分.     

HBeAg阴性小鼠模型的研究现状与展望

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)感染是全球肝病的重要原因之一,全球约有2.5亿患者感染HBV.其中,慢性HBV感染将导致肝纤维化(liver fibrosis),肝硬化(liver cirrhosis, LC)甚至肝细胞癌(hepatocellular carcinonma,HCC). HBV感染的临床进程可分为乙型肝炎e抗原(hepatitis B e antigen, HBeAg)阳性和HBeAg阴性两个阶段.而长期携带和难以清除的共价闭合环状DNA(covalently closed circular DNA, cccDNA)是两个阶段共同的固有特征.慢性HBV感染不能完全治愈,其致命原因是没有有效药物能彻底清除cccDNA;严重瓶颈是无理想的实验动物模型,尤其是针对HBeAg阴性cccDNA小鼠模型.目前, HBeAg阴性慢性乙型肝炎患者在全球范围内呈逐年上升趋势,本文就cccDNA的重要性、HBeAg基因结构及HBeAg转阴机理、HBeAg阴性cccDNA小鼠模型的研究现状与未来的应用前景进行简要述评.     

经口腔唾液腺转运的硝酸盐循环对全身健康的重要作用

稳态是机体健康和疾病的交汇点.保持良好的稳态是健康的必要条件,恢复机体的稳态是扭转疾病状态的关键手段.硝酸盐作为一种天然膳食营养素,广泛存在于日常用水及食物中,是生物体存活不可或缺的物质.在病理状态下,外源性补充的硝酸盐可通过硝酸盐-亚硝酸盐-NO途径,作为内源性NO途径的补充,对机体稳态的维持具有重要意义.与此同时, Sialin和硝酸盐之间相互作用也会参与多种细胞稳态的调节进而对全身稳态作出贡献.目前已证实,外源性补充硝酸盐对机体多系统具有保护作用.硝酸盐是维持机体稳态的重要体系,具有良好的临床应用潜力.本文主要综述了硝酸盐的发现历程及研究现状,并阐明了其在未来应用中可能面临的严峻挑战和应对策略,以期为硝酸盐在机体稳态维持和疾病防治中的应用提供新的研究思路.