神经元损伤中发现来自精神分裂症患者和基因突变

科学小组已经表明,在大脑受损的神经递质的释放在精神分裂症患者有一个罕见的单基因突变,使人们更容易患上一系列神经发育障碍。

值得注意的是,这项研究的结果与以前人为神经元验证和新实验,发现同样的主要神经递质释放和突触信号减少转基因人类神经元具有相同遗传variant-the删除neurexin 1 (NRXN1)。NRXN1突触是一个蛋白质编码基因,细胞连接,连接两个神经细胞有效地沟通。

来自人体的研究和改造人类的神经元还发现桶的水平的增加,一种NRXN1-binding蛋白质,与基因表达的变化。

“失去一份这个neurexin 1基因在某种程度上有助于病因或在这些疾病的机制精神分裂症病人,”分子神经学家ChangHui Pak说,生物化学和助理教授分子生物学马萨诸塞大学阿默斯特和作者的研究发表在美国国家科学院院刊》上。“这导致神经赤字沟通。”

Pak很快补充说,虽然这单基因突变增加了患精神分裂症、孤独症、图雷特综合症和其他神经精神障碍”,在一天结束的时候,我们不知道是什么原因导致精神分裂症。这变种给我们了解细胞通路将摄动在精神分裂症患者和导致生物学研究这个。”

当她进行的大多数研究,Pak在斯坦福大学实验室工作的托马斯•Sudhof一位神经科学家分享了2013年诺贝尔生理学或医学奖帮助奠定分子基础的大脑化学物质,包括神经递质释放。

研究小组获得细胞标本精神分裂症患者与一位NRXN1删除捐赠样本国家biorepository精神疾病的基因研究。Pak和他的同事们将参与者的标本干细胞然后把他们变成了功能神经元研究。“我们这些细胞复卷回来,几乎像一个时间机器这些病人的大脑看起来像在早期,“Pak解释道。

实验室在斯坦福大学、罗格斯大学和富士胶片细胞动力学是独立参与神经元的生成和分析。与人为的神经元,Pak和团队还创建了人类的神经元胚胎干细胞少,工程有一个NRXN1基因的副本。改造人类神经元,他们曾指出,神经递质损伤,感兴趣的是他们是否会有同样的发现与patient-derived神经元。

“很高兴看到一致的生物发现事实上neurexin 1删除这些病人确实搞砸他们的神经突触沟通,其次,这是可再生的不同网站谁做实验,“Pak说。

值得注意的是,研究人员并没有看到相同的神经递质释放和减少其他影响与类似工程老鼠神经元NRXN1删除。“这表明人类表型组件。人类的神经元特别容易受到这种基因侮辱,与其他生物相比,增加研究人类基因突变在人类细胞的价值系统,”Pak说。

能够重现结果是关键能够更好的治疗精神分裂症药物的发展。“一切都是盲目的和在不同的网站。我们不仅想了解生物学,但也是我们的游戏的顶部,确保严格和再现性的这些发现,”Pak说。“我们展示了如何做到这一点。”

Pak和她的团队正在继续研究Pak实验室,支持由一个五年,国家精神卫生研究所的225万美元的赠款。科学家们使用最新的干细胞和神经科学方法探索分子基础突触功能障碍在精神分裂症和其他神经精神障碍。