首个诱导多能干细胞创伤后应激障碍模型提供了对潜在遗传学的见解和新疗法的机会。研究人员刚刚发现了一项可能提供关于遗传学如何使一个人更容易在创伤暴露后患上创伤后应激障碍的见解。在这项研究中，来自患有创伤后应激障碍的退伍军人的干细胞衍生神经元被发现对应激激素的反应与来自没有创伤后应激障碍的退伍军人的神经元不同。该研究于10月20日发表在《自然·神经科学》杂志上，是首个使用诱导多能干细胞模型研究创伤后应激障碍的研究。

重编程细胞以理解创伤反应

将细胞重编程为诱导多能干细胞就像虚拟地将细胞带回到它们胚胎时期，当时它们有能力产生身体的所有细胞。然后这些细胞可以分化为神经元，其特性与该人在创伤发生改变其功能之前的大脑细胞相同。这些神经元的基因表达网络反映了由遗传和非常早期发育贡献产生的早期基因活性，因此它们反映了“战前”或“创伤前”的基因表达状态。两个人可能经历相同的创伤，但他们不一定都会发展成创伤后应激障碍。在患有和没有创伤后应激障碍的人的大脑细胞中进行这种建模，有助于解释遗传学如何使一个人更容易患上创伤后应激障碍。

创伤后应激障碍患者细胞内部

为了模拟触发创伤后应激障碍的压力反应，科学家将诱导多能干细胞衍生的神经元暴露于应激激素氢化可的松，这是身体自身皮质醇的合成版本，作为“战斗或逃跑”反应的一部分。使用基因表达谱分析和成像，科学家发现来自创伤后应激障碍个体的神经元对这种药理触发物过敏。科学家还能够识别出在暴露于应激激素后反应不同的特定基因网络。

到目前为止，大多数类似的创伤后应激障碍研究都使用了患者的血液样本。然而，由于创伤后应激障碍根源于大脑，科学家需要一种方法来捕捉易患该疾病的个体的神经元如何受到压力的影响。因此，该团队选择使用干细胞，因为它们独特地提供了一种患者特异性、非侵入性的进入大脑的窗口。

利用应激创伤后应激障碍细胞的特征开发新疗法

该团队的基因表达分析揭示了一组基因在创伤后应激障碍易感神经元暴露于应激激素后特别活跃。重要的是，在神经元中发现的基因特征在已故创伤后应激障碍患者的脑样本中也很明显，这告诉干细胞模型相当准确地反映了活患者大脑中发生的情况。此外，创伤后应激障碍和非创伤后应激障碍细胞对应激反应的区别可能有助于预测哪些个体有更高的创伤后应激障碍风险。

这些发现令人兴奋之处在于它们为加速创伤后应激障碍的诊断和治疗提供了机会。重要的是，拥有一个稳健的干细胞模型为“在培养皿中”进行药物筛选提供了理想的途径，甚至在多样化的患者群体中也是如此。研究人员正致力于寻找已经获批的药物，这些药物可以逆转在神经元中看到的过敏反应。这样，任何发现的药物都将以最快的速度帮助患者。

参考信息
“Modeling gene × environment interactions in PTSD using human neurons reveals diagnosis-specific glucocorticoid-induced gene expression” by Carina Seah et al., 20 October 2022, Nature Neuroscience.
DOI: 10.1038/s41593-022-01161-y