根據(jù)威爾康奈爾醫(yī)學(xué)研究人員的一項新研究，胚胎發(fā)育的第一個月腦細(xì)胞的多次變化可能會導(dǎo)致生命后期的精神分裂癥。
研究人員的研究于 11 月 17 日發(fā)表在《分子精神病學(xué)》上，他們使用從精神分裂癥患者和沒有疾病的人身上收集的干細(xì)胞在實驗室中培養(yǎng)出 3 維“迷你大腦”或類器官。通過比較兩組類器官的發(fā)育，他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中兩種基因的表達(dá)減少阻礙了早期發(fā)育，并導(dǎo)致從患者干細(xì)胞生長的類器官中腦細(xì)胞短缺。
“這一發(fā)現(xiàn)填補了科學(xué)家對精神分裂癥理解的重要空白，”資深作者說Dilek Colak 博士，菲爾家族腦與心智研究所和威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院神經(jīng)遺傳學(xué)中心的神經(jīng)科學(xué)助理教授。精神分裂癥的癥狀通常出現(xiàn)在成年期，但對患有這種疾病的人的大腦進行的尸檢研究發(fā)現(xiàn)，稱為腦室的擴大的空腔和皮質(zhì)層的差異很可能發(fā)生在生命早期。
“有跡象表明精神分裂癥是在早期發(fā)展過程中開始的，但我們沒有證據(jù)，”Colak 博士說。
通過從多達(dá) 21 名人類干細(xì)胞捐贈者收集的干細(xì)胞中培養(yǎng)類器官，該團隊由第一作者 Michael Notaras 博士領(lǐng)導(dǎo)，他是 Colak 博士實驗室的前 NHMRC CJ Martin 研究員，能夠根據(jù)每位患者的確切情況培育出腦組織?；蚪M成。然后，他們使用單細(xì)胞 RNA 測序來比較患者組織和非精神分裂癥患者組織中單個細(xì)胞的基因表達(dá)。
“盡管每個患者都有不同的疾病表現(xiàn)，但我們在所有精神分裂癥患者中發(fā)現(xiàn)了一個共同的病理，”Colak 博士說。
精神分裂癥患者樣本中兩種對大腦發(fā)育至關(guān)重要的基因的表達(dá)減少，一種稱為 BRN2 的基因表達(dá)調(diào)節(jié)劑和一種稱為多效素的細(xì)胞生長促進劑。這導(dǎo)致新腦細(xì)胞產(chǎn)生減少和腦細(xì)胞死亡增加。替換細(xì)胞中缺失的 BRN2 可以恢復(fù)腦細(xì)胞的產(chǎn)生，同時添加多效蛋白可以減少腦細(xì)胞死亡。如果更多的研究證實了這些結(jié)果，它可能會導(dǎo)致靶向療法的發(fā)展，以幫助糾正特定腦細(xì)胞類型的這些遺傳差異。
“我們?nèi)〉昧艘豁椈景l(fā)現(xiàn)，我們認(rèn)為這是人體組織中存在多種細(xì)胞特異性機制并可能導(dǎo)致精神分裂癥風(fēng)險的第一個證據(jù)，”Notaras 博士說。“這迫使我們作為一個領(lǐng)域，重新考慮疾病何時真正開始，以及我們應(yīng)該如何考慮開發(fā)下一代精神分裂癥療法。”
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