一個科學(xué)小組已經(jīng)表明，精神分裂癥患者大腦中神經(jīng)遞質(zhì)的釋放受到損害，這些患者患有一種罕見的單基因突變，已知該突變會使人們易患一系列神經(jīng)發(fā)育障礙。
值得注意的是，對人源神經(jīng)元的研究結(jié)果證實了之前和新的實驗，這些實驗發(fā)現(xiàn)，在具有相同遺傳變異的基因工程人類神經(jīng)元中，神經(jīng)遞質(zhì)釋放和突觸信號傳導(dǎo)同樣顯著減少——神經(jīng)蛋白 1 (NRXN1) 缺失。NRXN1 是突觸中的蛋白質(zhì)編碼基因，突觸是連接兩個神經(jīng)細(xì)胞以進(jìn)行有效交流的細(xì)胞連接處。
對人源神經(jīng)元和工程人神經(jīng)元的研究也發(fā)現(xiàn) CASK(一種 NRXN1 結(jié)合蛋白)水平增加，這與基因表達(dá)的變化有關(guān)。
馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校生物化學(xué)和分子生物學(xué)助理教授、該研究的主要作者、分子神經(jīng)科學(xué)家 ChangHui Pak 說：“失去這種神經(jīng)蛋白 1 基因的一個拷貝，在某種程度上有助于這些精神分裂癥患者的病因或疾病機制。”在美國國家科學(xué)院院刊中。“它會導(dǎo)致神經(jīng)溝通不足。”
Pak 很快補充說，雖然這種單基因突變使人們面臨精神分裂癥、自閉癥、圖雷特綜合征和其他神經(jīng)精神疾病的風(fēng)險，“但歸根結(jié)底，我們不知道是什么導(dǎo)致了精神分裂癥。這種變異讓我們深入了解研究精神分裂癥患者的哪些細(xì)胞通路會受到干擾，并為研究這種生物學(xué)提供了線索。”
當(dāng)她進(jìn)行大部分研究時，Pak 正在斯坦福大學(xué)的 Thomas Südhof 實驗室工作，Thomas Südhof 是一位神經(jīng)科學(xué)家，他因幫助奠定了大腦化學(xué)(包括神經(jīng)遞質(zhì)釋放)的分子基礎(chǔ)而分享了 2013 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
研究小組從患有 NRXN1 缺失的精神分裂癥患者身上獲得了細(xì)胞樣本，他們將樣本捐贈給了國家生物庫，用于精神疾病的遺傳研究。Pak 及其同事將參與者的標(biāo)本轉(zhuǎn)化為干細(xì)胞，然后將它們轉(zhuǎn)化為功能性神經(jīng)元進(jìn)行研究。“我們正在將這些細(xì)胞倒回，幾乎就像一臺時光機——這些患者的大腦早期是什么樣子的，”Pak 解釋說。
斯坦福大學(xué)、羅格斯大學(xué)和 FUJIFILM Cellular Dynamics 的實驗室獨立參與了神經(jīng)元的生成和分析。為了與人源神經(jīng)元進(jìn)行比較，Pak 和團隊還從胚胎干細(xì)胞中創(chuàng)造了人類神經(jīng)元，將它們改造為少一個 NRXN1 基因拷貝。對于工程化的人類神經(jīng)元，他們之前已經(jīng)注意到神經(jīng)遞質(zhì)受損，并且對他們是否會在患者來源的神經(jīng)元上有相同的發(fā)現(xiàn)感興趣。
標(biāo)簽： 精神分裂癥
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