研究人员揭示与自闭症和精神分裂症相关的分子机制

研究人员揭示与自闭症和精神分裂症相关的分子机制
Daniel Geschwind是加州大学洛杉矶分校David Geffen医学院Gordon and Virginia MacDonald杰出人类遗传学教授。资料来源:加州大学洛杉矶分校健康中心/里德·哈金森

自2003年完成突破性人类基因组项目以来,研究人员发现了DNA中数百个地点的变化,称为遗传变异,与精神疾病等自闭症谱系和精神分裂症相关。现在,来自一项重大研究的新发现将DNA的许多变化与其在大脑中的分子效应相关,揭示了疾病的新机制。

在公布的新论文中科学从世界各地的十几家机构的UCLA研究人员和合作者提供了大脑的分子运作的最大数据集。调查结果提供了一种用于开发新一代精神疗法的路线图。

“这项工作提供了了解精神疾病机制所需的几个缺失的链接,”一名新论文的一名高级作者Daniel Geschwind博士说,戈登和弗吉尼亚州麦克唐纳古德纳·麦克唐纳·麦克唐纳的哥伦比亚大卫·林根学院在UCLA的医学。

在新论文上合作的其他机构包括加州大学圣地亚哥;北卡罗来纳大学北卡罗来纳大学北卡罗来纳山山中西奈山医学院;芝加哥大学,杜克大学,约翰霍普金斯医学院,阳光北京医科大学,中南大学。

在过去的十年里,科学家们对精神疾病患者进行了基因研究,并将结果与健康个体进行比较有不同的序列。然而,他们的发现往往带来更多的问题而不是答案。科学家们不仅发现了与疾病相关的基因,他们还发现了基因之间的数百个DNA区域,称为调控DNA,似乎也有关联。

科学家知道这些DNA的部分可以在许多方面控制基因的何时,地点和如何在何处以及如何开启。然而,弄清楚了哪些“调节区域”影响哪种基因 - 因此由基因编码的RNA和蛋白质是不是直接的。

2015年,在包括UCLA的国家的15个机构的研究人员聚集在一起,更详细地研究大脑的调节DNA。早期的项目已被称为编码,已经揭开了监管DNA的角色部分,但很明显这些可能在大脑中不同于其他器官。PsychendeDode不仅分析了与精神疾病相关的遗传变异,也是2,188个脑库中的RNA和蛋白质的模式,来自健康个体和具有精神疾病的人。

在一篇新论文中,Geschwind和合作者描述了这一点,这有助于解释成千上万的调节DNA在脑中的RNA和蛋白质中的成千上万的调控性DNA的角色。数据还揭示了哪些基因最常与彼此同时表达,表明新的生物过程和途径。数据集 - 基本上是人脑的内部分子运作的详细模型 - 现在被公开可作为其他研究人员对疾病和潜在药物靶标的机制的起点。

“这种资源是如此庞大,您可以通过选择一个有趣的疾病相关的遗传变异来开始,并开始挖掘它并发现它如何影响大脑中的分子网络,”Geschwind说。“拥有这个范围的强大数据为无数新研究提供了基础。”

在第二篇论文中,第一作者迈克尔·甘尔博士迈克尔·甘尔博士,精神病学院和地芬医学院和其他合作者的生物教师科学教授,使用了新数据,特别是如何看待RNA分子如何在较高的情况下存在水平,较低的水平,或改变构象 - 在自闭症谱系障碍,精神分裂症和双相障碍中。

研究人员使用近1,700个脑库样本揭示了数千分子,这些分子是用不同的遗传物质的不同部分 - 或者在患有一种精神疾病中的大脑中的较高或更低的水平。

“你不能在显微镜下看大脑,看到这些的大量差异“甘养人说。”但我们现在表明,如果你精细地看待基因的表达模式,你会看到明显失调的途径。“

数据中令人惊讶的是,与神经炎症和大脑免疫细胞相关的RNA水平的改变显示出精神分裂症、自闭症谱系障碍和双相情感障碍患者的轨迹非常不同。

此外,该研究表明,看着个人细胞类型的重要性在某些情况下,交替剪接的RNA与疾病有关,但只有在某些细胞类型中发现了这种RNA,而在其他细胞类型中没有。

最后,根据RNA结果发现了与疾病有关的新基因;5例与自闭症谱系障碍有关,11例与双相情感障碍有关,56例与精神分裂症有关。

研究人员说,数据再次成为未来研究的重要起点。

“这是冰山一角,”甘道说。“在揭示新的遗传机制方面,将2,000头大脑共同合作的能力在揭示新的遗传机制方面是革命性的,但它也指出了我们不知道的程度。”


进一步探索

研究揭示了主要精神疾病之间的基因重叠

更多信息:M.J. Gandal el al,“自闭症谱系障碍、精神分裂症和双相情感障碍的转录组范围的亚型水平失调,”科学(2018)。1126 / science.aat8127 science.sciencemag.org/cgi/doi……

D. Wang El Al。,“人脑综合功能基因组资源和综合模型”科学(2018)。science.sciencemag.org/cgi/doi ... 1126 / Science.Aat8464

李伊尔·al。,“人脑发育的综合功能基因组分析和神经精神风险”科学(2018)。1126 / science.aat7615 science.sciencemag.org/cgi/doi……

P. Rajarajan el al.,“与精神分裂症风险相关的染色体连接体中的神经元特异性签名,”科学(2018)。1126 / science.aat4311 science.sciencemag.org/cgi/doi……

期刊信息: 科学

引用:研究人员揭示与自闭症和精神分裂症相关的分子机制(2018年,12月13日)从//www.puressens.com/news/2018-12-uncover-molecular-mocharisms-linked-autism.html
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