一個科學小組已經(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)細胞以進行有效交流的細胞連接處。
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，這與基因表達的變化有關(guān)。
馬薩諸塞大學阿默斯特分校生物化學和分子生物學助理教授、該研究的主要作者、分子神經(jīng)科學家 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。”在美國國家科學院院刊中。“它會導致神經(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)精神疾病的風險，“但歸根結(jié)底，我們不知道是什么導致了精神分裂癥。這種變異讓我們深入了解研究精神分裂癥患者的哪些細胞通路會受到干擾，并為研究這種生物學提供了線索。”
當她進行大部分研究時，Pak 正在斯坦福大學的 Thomas Südhof 實驗室工作，Thomas Südhof 是一位神經(jīng)科學家，他因幫助奠定了大腦化學(包括神經(jīng)遞質(zhì)釋放)的分子基礎(chǔ)而分享了 2013 年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
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本轉(zhuǎn)化為干細胞，然后將它們轉(zhuǎn)化為功能性神經(jīng)元進行研究。“我們正在將這些細胞倒回，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、羅格斯大學和 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)元進行比較，Pak 和團隊還從胚胎干細胞中創(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。
標簽： 精神分裂癥
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