错误的DNA修复会抑制神经的发育

DNA是一种计算机代码，它为身体中的每一件事编写程序。尽管DNA的保真度很重要，但随着身体的发育、细胞的生长和复制，DNA不断地被翻动。这个重复的过程会损害DNA，所以细胞有很多DNA修复机制。大阪大学的科学家们用老鼠做实验，报告了一种机器的缺陷。DNA聚合酶β (Polβ)导致大脑皮质和轴突网络发育不全。这些发现可以解释像自闭症和小头畸形这样的皮质发育障碍。

“Polβ负责修复大脑中的DNA碱基损伤。由于许多神经系统疾病与新生突变有关，我们想研究Polβ缺失如何影响神经元发育，”助理教授Noriyuki Sugo说，他是研究Polβ在大脑发育中的专家。

他说:“我们发现证据表明，Polβ在大脑的发育中起作用，但在其他器官中不起作用，而且它的缺陷会导致灾难性的DNA双链断裂(DSBs)，从而导致发育中的皮层某些区域的细胞死亡。”

这些区域代表了大脑皮层发育的最早阶段之一，并产生了大脑皮层神经元是正确的基础神经网络。

在目前的研究中，Sugo和他的团队准备了Polβ缺失的突变小鼠。这些小鼠在神经前体细胞(最终产生的干细胞)中显示出大量的dsb神经元。因此，许多未成熟神经元通过凋亡而死亡。此外，小鼠在特定大脑解剖结构的发育和特定细胞类型轴突的生长方面存在缺陷，这表明大脑皮层和神经网络都发育不足。

“我们发现，Polβ缺失导致更深层次的皮层神经元细胞死亡高于上层皮层。更深的岩层更薄，”Sugo说。他补充说，更深层次的神经元具有更高的dsb率。

在这些层中形成的神经元被认为是神经网络早期阶段的关键。因此，即使细胞想要逃离死亡，大脑回路可能会受到损害。

最后,适当的发展取决于遗传和表观遗传因素。Polβ对DNA损伤的纠正是基因调控的一个例子。此外，研究人员发现，DNA去甲基化(表观遗传调控的一个例子)在缺乏Polβ的小鼠中也异常。综上所述，Sugo认为这些发现有力地证明了Polβ对正常基因表达的重要性皮质的发展为相关证候障碍的研究提供了新的目标。

“大脑是在胚胎阶段积极构建的。神经前体细胞产生许多神经元，它们的基因组DNA不断地被处理。Polβ功能缺陷可能成为解释皮质发育障碍的新靶点。”

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