科学家创建工具来检测与精神病，脑疾病相关的基因

UNC医学学院的科学家与同事创建了一种名为H-Magma的新计算工具，以研究九种脑疾病的遗传基础，包括鉴定与每种疾病相关的新基因。

该研究发表在自然神经科学，揭示了与精神疾病相关的基因通常在生命的早期表达，强调了这种生命早期的可能性对于精神病的发展至关重要。研究人员还发现神经退行性疾病- 相关基因在以后的生活中表达。最后，科学家将这些相关基因与特定的基因联系起来脑细胞类型。

“通过使用H-Magma，我们能够将非编码变体链接到它们靶基因这项挑战以前限制了科学家从基因组全基因组关联研究中得出生物学上有意义的假设的能力脑疾病“研究高级作家Hyejung赢得了UNC医学院遗传学助理教授和UNC神经科学中心成员的助理教授。分子机制可以作为治疗的潜在目标。”

精神分裂症和阿尔茨海默氏病等脑部疾病是全球最繁重的疾病之一。但是，几乎没有治疗选择，这主要是由于我们对它们的遗传学和神经生物学机制的了解有限。全基因组协会研究（GWAS）已彻底改变了我们对与许多相关的遗传结构的理解健康状况，包括与大脑有关的疾病。GWAS是一种使研究人员可以比较具有特定特征（例如疾病）的个体的遗传序列来控制受试者的技术。研究人员通过分析成千上万人的遗传序列来做到这一点。

Won说：“迄今为止，我们知道数百个与一个人患疾病风险相关的基因组区域。”“但是，了解这些遗传变异如何影响健康仍然是一个挑战定义。”

先前的研究表明，尽管非编码变体可能无法直接编码蛋白质，但它们可以与基因表达相互作用并调节。也就是说，这些变体有助于调节基因如何创建蛋白质，即使这些变体并未直接导致或代码为蛋白质的创建。

Won说：“鉴于非编码变体的重要性，并且它们构成了GWAS发现的很大一部分，因此我们试图使用人脑中的染色质相互作用图将它们与与之相互作用的基因联系起来。”染色质是细胞内DNA和蛋白质的紧密堆积结构，以维持正常人类健康的方式折叠在细胞核中。

Won和同事使用此地图来识别九种不同脑部疾病的基因和生物学原理，包括精神分裂症，自闭症，抑郁症和双相情感障碍，包括精神病患者；和神经退行性疾病，例如阿尔茨海默氏症，帕金森氏症，肌萎缩性侧硬化症（ALS）和多发性硬化症（MS）。

使用计算工具H-MAGMA，WON和同事可以将非编码变体与其相互作用基因联系起来 - 该基因已经与以前的GWAS发现有关。

脑部疾病的另一个重要问题是鉴定细胞病因 - 涉及疾病根本原因的细胞。这尤其关键，因为大脑是一个复杂的器官，具有许多不同的细胞类型，可能会对治疗作用不同。为了为每种脑部疾病寻找关键细胞类型，研究人员发现，与精神疾病相关的基因在谷氨酸能神经元中高度表达，而与神经退行性疾病相关的基因在神经胶质中高度表达，进一步证明了两种疾病杂物如何偏离。彼此。

Won说：“此外，我们将疾病中心的生物学过程归类。”“从这项分析中，我们发现新的脑细胞的产生，转录调控和免疫反应对于许多脑部疾病至关重要。”

Won和同事还产生了跨精神病障碍的共享基因清单，以描述连接的常见生物学原理精神疾病。

“共享基因，我们再次将大脑的早期发育过程确定为关键，上层神经元是所涉及的基本细胞类型，” Won说：“我们公布了一种分子机制，强调一个基因如何影响两种或更多的精神病疾病。”

H-Magma公开可用，因此该工具可以广泛适用，并用于遗传学和神经科学界，以帮助扩大研究，最终目标是帮助患有与大脑有关的疾病的人。

---

---