科学家使用基因工程来探索涉及精神病疾病的机制

科学家使用基因工程来探索涉及精神病疾病的机制
Interneuron,染色绿色,具有Trkb.dn,染色橙色和Parvalbumina的正标记,染色蓝色。这些结果证明了在病毒载体中成功插入了表达表达的抑制性抑制性。信誉:尼古拉·圭顿

研究人员使用了基因工程工具来创造一种可以进入特定神经元的病毒,并插入前额外皮质的新遗传密码,诱导改性蛋白质的产生。在用小鼠的测试中,这些蛋白质的改变足以改变脑活动,表明潜在的生物标志物用于诊断精神病患者,如精神分裂症和自闭症。

有时被称为“执行”“前额叶皮质是治理更高级别的认知功能和决策的地区。精神分裂症患者的这种脑区组织检测到两种蛋白质的改变:BDNF(脑衍生的神经营养因子)和TRKB(酪氨酸受体激酶b)。

BDNF与TRKB之间的关系在脑发展期间很重要。当这些蛋白质彼此结合时,它们触发了对神经元成熟和生长至关重要的细胞内信号。这种信令中的不平衡可能与某些疾病的表现相关联。

一群与联邦Minas Gerais(UFMG)和巴西圣保罗大学的研究人员隶属于巴西,并与瑞典的Karolinska Institute,创建了一种能够携带遗传密码的病毒Trkb的突变形式。当改性的TRKB与BDNF结合时,封闭细胞内信号传导级联,从精神分裂症患者脑组织中观察到的再现特征。

该研究与FAPESP和教育部的资金进行资金,为改善高等教育人员(斗篷),涉及对表达帕瓦仑的抑制性的抑制性核心,或短暂的间隔。中间核心连接脊柱电机和感官神经元,也可以互相通信,形成各种复杂性的电路。在伽玛范围(30-80赫兹)中以相对高的频率射击,它们类似于管弦乐队的导体,调节中枢神经系统中的激发和抑制。

PV是一种在许多过程中起作用的蛋白质,例如细胞周期调节和肌肉收缩等。PV Interneurons是皮质中最常见的界直,并且参与了关注,社会记忆等。在精神科患者中检测到扰乱皮质信息处理和认知行为的PV髁间障碍的功能障碍。

人脑中的神经元和中间核素通过电气和化学信号进行交流,以激活或抑制附近的神经元以及遥远脑区域的电路。这些不同电路的有组织的活动引起了意识,感受和行为。

“使用新型病毒策略进行用于细胞类型特异性和空间限制的主导阴性TRKB(TRKB.DN)的表达,我们表明BDNF / TRKB信号传导对前额外PV Interneurons的完整性和维护是必不可少的和女性小鼠,“研究人员写道文章发表于2月份神经科学杂志

在该研究中,将遗传修饰的病毒引入成人转基因小鼠的脑组织中使用Cre-Lox重组,一种用于插入或删除靶DNA序列的位点特异性重组酶技术。然后研究人员录制了在前额叶皮质和发现激发抑制平衡中的改变,以及脑波和神经元活动的变化导致更具侵略性的行为和焦虑。

Cortex中的特定电路以一种创新的方式以使用该技术的创新方式操纵,解释了UFMG的生物科学研究所教授和Karolinska Institute教授的研究所的研究所教授。

“结果表明,在成人中操纵BDNF / TRKB可以改变但也依赖于前额叶皮质的复杂行为,“Aguiar说。”可以推断出BDNF / TRKB信号是开发所必需的,并维持成熟神经网络。“

据莱昂纳多拉克萨斯卡斯Zacharias称,该文章和FMRP-USP的癫痫研究实验室的研究人员称,新技术提高了发达成人大脑的研究。

interneurons的作用

在同一问题神经科学杂志,集团发表了另一篇文章关于皮质的同步活动表达Parvalbumin。“脑振荡是神经元和结构的神经元活动的基础。通过与感知和认知过程的关联接受了特别关注的γ振荡(30-80 Hz)。[...] [这里我们]展示了PV的程度缺乏抑制可以导致增加和异步的兴奋烧制,污染局部场势并表现为增加的伽马动力。因此,增加的伽马电力并不总是反映真正的节奏。此外,我们表明氯胺酮诱导的伽马增加是由单独的网络引起的机制,“作者解释说。

据Nicolas Gustavo Guyon称,该集团的成员和Karolinska Institute的研究员,由于PV Interneurons无法响应其他神经元产生的所有兴奋性刺激而导致的异步活动分析异步活动。

对于Aguiar,这两个文章共有的是寻求更深入地了解互联网中所扮演的作用大脑如何组织激发抑制平衡。“我们探索了普通的大脑,以便更深入地了解精神分裂症等精神病患者,”他说。“我们表明,如果这些正常动物的某些特定方面存在改变,它们会显示可能是疾病潜在的机制的初始线索的症状。”

根据潘美式卫生组织(Paho-Who),精神疾病占美洲总残疾的三分之一以上,但精神卫生计划的投资缺乏需要解决精神病患者需求所需的内容。该术语涵盖痴呆和精神分裂症等精神障碍,以及抑郁症。超过3亿人患有抑郁症,6000万元,双相障碍,2300万与精神分裂症相关的疾病(包括150万巴西人),估计。

Zacharias指出,该集团的研究项目已在七年多以上,其结果可能导致潜在治疗的发展。“我们与基础科学合作,了解大脑的机制,我们的研究结果可以帮助所有有关人员了解精神病患者的一点更好,”他说。


进一步探索

危险网络在精神分裂症和双相情感障碍等疾病中的作用

更多信息:Nicolas Guyon等,Parvalbumin Interneurons中的成人Trkb信号传导对前额外网络动态至关重要,神经科学杂志(2021)。DOI:10.1523 / Jneurosci.1848-20.2021
信息信息: 神经科学杂志

由...提供fapesp.
引文:科学家们使用基因工程来探索有效的精神疾病(2021年5月12日)从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-05-cientists-incetved.html中检索到的精神疾病(2021年5月12日)的机制
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