你是否曾听说过肌萎缩侧索硬化症（ALS）这个名字？这种被称为“渐冻人症”的疾病，因其逐渐剥夺患者的行动能力而备受关注。然而，最近的一项研究让人们看到了希望的曙光——科学家们研发了一种“疾病芯片”，能够模拟ALS早期的病理变化，为未来的治疗带来革命性突破。

什么是ALS？它为何如此棘手？

ALS是一种影响大脑和脊髓中运动神经元的进行性疾病。这些神经元负责控制身体的自主运动，例如说话、吞咽和呼吸。然而，在ALS患者中，这些神经元逐渐退化并死亡，导致肌肉无力、瘫痪，最终可能危及生命。更令人头疼的是，其中约95%的病例属于“散发性ALS”，没有明确的遗传原因或家族史，使得研究和治疗更加困难。

疾病芯片如何模拟ALS？

为了更好地研究ALS的早期变化，科学家们创造了一种袖珍模型——“疾病芯片”。它利用患者的血细胞，通过先进的干细胞技术将这些细胞转化为诱导多能干细胞（iPSCs）。这些干细胞可以进一步转化为脊髓运动神经元以及类似血脑屏障的细胞。

研究人员将运动神经元和血脑屏障细胞分别置于芯片的两个通道中，并通过营养液的持续流动模拟体内环境。这种动态流动不仅帮助细胞成熟，还揭示了ALS早期的细胞变化——这在传统的静态培养模型中是难以实现的。

早期发现：神经元的异常活动

通过分析芯片中的细胞基因活动，科学家们发现了一些令人惊讶的现象：ALS患者的神经元中，谷氨酸受体基因的活性显著增加，而GABA受体基因的活性则有所减少。这种“过度兴奋”的神经元活动被认为可能是后期神经元退化的触发因素。

这一发现与现有理论相符。谷氨酸是一种主要的兴奋性神经递质，过量的谷氨酸活动可能导致神经元损伤。而目前唯一获批治疗ALS的药物——利鲁唑，正是通过抑制谷氨酸来发挥作用。

疾病芯片的未来应用

虽然这一芯片模型已经展示了强大的潜力，但它并非完美。例如，目前模型中缺乏神经胶质细胞，而这些细胞在ALS的晚期阶段中扮演着重要角色。此外，它也无法完全模拟肌肉萎缩等病变过程。

不过，这项研究为药物筛选和早期治疗策略提供了新工具。研究人员计划进一步优化芯片，将其维持时间延长至100天，并加入肌肉细胞等更多类型的细胞，以更全面地模拟ALS的病程。

这对患者意味着什么？

对于ALS患者而言，这项研究带来的不仅是希望，更是可能的治疗突破。通过捕捉疾病早期的分子变化，科学家们或许能够开发出更有效的药物，甚至阻止疾病在症状出现前的发展。

注：本文内容仅供科普参考，不构成专业医疗建议，如有健康问题请咨询专业医生。