研究将精神分裂症与细胞中信使RNA处理缺陷联系起来

研究将精神分裂症与细胞中信使RNA处理缺陷联系起来
培养的人少突胶质细胞的共聚焦显微镜图像。hnRNPs的差异表达可能导致少突胶质细胞功能障碍,少突胶质细胞产生髓鞘,对神经元活动很重要。资料来源:坎皮纳斯大学Daniel Martins-de-Souza

精神分裂症患者约占世界人口的1%,是精神疾病致残的主要原因。尽管其发病率高,症状严重,但对其发展或进展所涉及的生化机制知之甚少。

一项研究发表在分子神经精神病学这表明,在精神分裂症患者中发现的许多大脑变化可能根源于所谓的剪接体的功能失调参与直接参与蛋白质合成过程的复合物。

“我们的研究是第一个将剪接体与疾病联系起来的研究,”丹尼尔·马丁斯-德-索萨说,他是坎皮纳斯大学生物研究所(ibunicamp)的教授,São保罗州立大学,也是该项目的主要研究员,该项目得到了São保罗研究基金会(FAPESP)的支持。

在细胞水平上,蛋白质是通过一个过程合成的,在这个过程中,DNA信息被信使RNA转录,然后被剪接体剪接,剪接体的作用是将遗传密码的编码部分联合到前体分子,因此将蛋白质塑造成其功能形式。

根据Verônica Unicamp博士生和文章的第一作者Saia-Cereda的说法,信使RNA处理机制的故障可能意味着某些蛋白质没有被正确翻译,它们的表达在整个生物体中被改变,后果未知。

对12名死者的脑组织进行了对比分析在8个健康个体中,martin -de- souza小组在精神分裂症患者的两个大脑区域检测到大量表达修饰的蛋白质,之前的研究已经表明,这两个大脑区域在形态和功能上发生了改变,即前颞叶和前颞叶

“前颞叶参与听觉和视觉处理,所以它与精神病和幻觉等症状密切相关。胼胝体是大脑中含有最多胶质细胞(如星形胶质细胞、小胶质细胞和少突胶质细胞)的区域,”马丁斯-德-索萨说。

少突胶质细胞对突触至关重要,因为它们产生一种叫做髓磷脂的脂肪物质。在缺乏绝缘髓鞘的情况下,电脉冲在神经元之间的传播受到损害。

在质谱仪的帮助下,科学家们可以绘制出这两种细胞细胞核中发现的所有蛋白质并将它们分离出来进行分析,排除在其他细胞器和细胞质中发现的蛋白质。在胼胝体中,他们发现了119种差异表达蛋白,其中24种是核蛋白。根据Saia-Cereda的说法,大多数都参与了钙介导的细胞信号传导,这对线粒体的代谢(为细胞产生能量的细胞器)和突触囊泡(神经元之间发生信息交换的地方)中多余的神经递质多巴胺的去除都很重要。

“大脑中多巴胺水平的改变与精神分裂症最典型的症状有关,比如谵妄和幻觉,”Saia-Cereda说。

在前颞叶,他们发现了224种差异表达蛋白;76个是核蛋白。这些核蛋白中的8种参与剪接体的功能,包括那些由少突胶质细胞产生的异质核核糖核蛋白(hnRNP)家族的一部分。2005年,Martins-de-Souza的小组发现hnRNP蛋白的表达在精神分裂症患者中也发生了改变。

马丁斯-德-索萨说:“其他小组基于我们的发现进行的后续研究表明,在动物和细胞模型中,hnRNPs的改变确实会干扰神经元的髓鞘形成过程,并可能损害大脑连通性。”“因此,这可能是与精神分裂症相关的髓鞘功能障碍的起源。”

在另一项研究中,博士后学生Mariana Fioramonte正在努力识别与hnRNPs合作处理信使RNA的蛋白质。Martins-de-Souza是该项目的主管,她解释说,其目的是确定与hnRNPs相关的蛋白质是否在患有糖尿病的患者中具有不同的功能以及没有精神障碍的人。他说:“下一步将尝试在实验室中调节这些分子的表达,并观察剪接体在其中一些被抑制时如何发挥作用。”“我们的想法是试图找到剪接体失调的原因。根据结果,这些蛋白质中的一些可能可以作为治疗靶点进行测试。”


进一步探索

产前缺乏omega-3和omega-6脂肪酸与小鼠精神分裂症症状有关

更多信息:Verônica M. Saia-Cereda等。精神分裂症死后大脑白质和灰质的核蛋白质组,分子神经精神病学(2017)。DOI: 10.1159 / 000477299
所提供的FAPESP
引用:研究将精神分裂症与细胞中信使RNA处理缺陷联系起来(2017,9月6日),检索于2021年6月10日,从//www.puressens.com/news/2017-09-associates-schizophrenia-defective-messenger-rna.html
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