美國國立衛(wèi)生研究院的研究人員“深入研究”了大腦的轉(zhuǎn)錄組。
一項新的研究表明，基因轉(zhuǎn)錄表達的差異(從DNA中復制的閱讀有助于維持和構(gòu)建我們的細胞)可能是理解具有共同遺傳危險因素的精神障礙如何導致不同的發(fā)作模式、癥狀和病程的關(guān)鍵。和疾病反應(yīng)。
這項由美國國立衛(wèi)生研究院國家精神健康研究所(NIMH)的研究人員進行的研究結(jié)果發(fā)表在《神經(jīng)心理藥理學》雜志上。
這項研究的資深作者和研究負責人、醫(yī)學博士弗朗西斯麥克馬洪(Francis McMahon)說：“精神分裂癥、雙相情感障礙和重度抑郁癥等主要精神疾病有共同的遺傳根源，但每種疾病在每個人身上都有不同的表現(xiàn)?！比祟愡z傳學系，國家醫(yī)學研究院內(nèi)部研究項目的一部分?！氨M管基因相似，我們?nèi)匀幌胙芯繛槭裁醇膊憩F(xiàn)出不同的原因?！?
馬宏和他的同事懷疑大腦的轉(zhuǎn)錄組可能有一些線索。人類基因組由脫氧核糖核酸組成，脫氧核糖核酸包含有助于維護和構(gòu)建我們細胞的指令。您必須閱讀這些說明，然后將其復制到所謂的“成績單”中，然后才能執(zhí)行它們。重要的是，許多不同的轉(zhuǎn)錄本可以從一個基因中復制，從而產(chǎn)生各種蛋白質(zhì)和其他輸出。轉(zhuǎn)錄組是在體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的完整轉(zhuǎn)錄組。
研究人員使用尸檢組織樣本檢查了200名被診斷患有精神分裂癥、雙相情感障礙、重度抑郁癥或沒有已知精神疾病的人的大腦轉(zhuǎn)錄組。研究人員檢查了舌下前扣帶皮層中表達的基因和轉(zhuǎn)錄本?？蹘邮菂⑴c情緒障礙、獎勵、沖動控制和情緒調(diào)節(jié)的大腦部分。大腦樣本來自NIMH的大腦采集核心，由NIMH論文資深合著者芭芭拉利普斯卡博士策劃。
為了增加檢測稀有轉(zhuǎn)錄物的概率，研究人員對轉(zhuǎn)錄物測序的分辨率大約是以前研究中使用的分辨率的四倍。與早期相同方法、分辨率較低的研究相比，該技術(shù)可以識別多1.5倍的轉(zhuǎn)錄本，證明該測序方法可以拾取許多原本會遺漏的轉(zhuǎn)錄本。
研究人員發(fā)現(xiàn)，有精神障礙的個體和沒有精神障礙的個體之間的基因表達差異只有中等程度。然而，當他們專注于成績單時，他們發(fā)現(xiàn)兩組之間的差異是原來的兩到三倍。當研究人員比較兩組患有精神障礙(如雙相情感障礙和精神分裂癥、抑郁癥和精神分裂癥，或抑郁癥和雙相情感障礙)的人的轉(zhuǎn)錄本時，最明顯的差異就會出現(xiàn)。
馬霍博士說：“當我們在轉(zhuǎn)錄水平分析中比較疾病時，我們看到了明顯的差異?！薄按蠖鄶?shù)不同表達(較高水平和較低水平)的轉(zhuǎn)錄物在不同疾病的患者中表達方向相反。在情緒障礙患者中，一些轉(zhuǎn)錄物表達方向相同，而在精神分裂癥患者中，它們表達方向相反?！?
例如，精神分裂癥患者大腦樣本中的基因SMARCA2(自閉癥譜系障礙的一種已知風險基因，調(diào)節(jié)對神經(jīng)元發(fā)育重要的許多其他基因的表達)的獨特轉(zhuǎn)錄本的表達不同于雙相情感障礙患者的樣本。
在轉(zhuǎn)錄過程中，基因指令的某些部分可能被保留或保留。研究人員發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)這種包含和排除的常見遺傳變異，稱為剪接數(shù)量性狀基因座(sQTL)，可能在每種疾病的遺傳風險中發(fā)揮重要作用。
麥克馬洪說：“我們發(fā)現(xiàn)，不同疾病之間基因表達的細微差異反映了轉(zhuǎn)錄水平上更明顯和診斷特異性的變化。”“一個細胞可以表達同一基因的許多不同轉(zhuǎn)錄物，從而產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)，并可能導致不同的疾病過程?！?
需要更多的研究來更好地了解不同轉(zhuǎn)錄物的功能、選擇性剪接的時機以及特定腦區(qū)和細胞類型中轉(zhuǎn)錄物的差異。然而，目前的研究揭示了理解成績單水平差異的重要性，從而充分理解為什么精神障礙在發(fā)作、進展和癥狀上是不同的。
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