精神分裂症脑细胞的巨大发现显示了新的治疗靶点
![snRNA-seq analysis of the DLPFC from patients with schizophrenia and matched controls. (A) Experimental design of the snRNA-seq measurements. FACS, fluorescence-activated cell sorting. (B) UMAP representation of the measured nuclei, colored by subtypes. (C) Expression of marker genes for major cortical cell types, visualized on the UMAP embedding: GABAergic interneurons, principal neurons, and glia; additional markers distinguish families of GABAergic interneurons and principal neurons. (D) Heatmap showing expression of markers for specific neuronal subtypes. (E) Estimated cortical layer positions of the neuronal subtypes. These are predictions based on Allen Institute data with manual cortical layer microdissections before nuclei isolation and sequencing. Because of manual layer dissections, small degree of mispositioning of subtypes (e.g., principal neurons in layer 1) is expected. Credit: Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abn8367 精神分裂症脑细胞的巨大发现显示了新的治疗靶点](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/huge-unveiling-of-schi.jpg)
如果你认为分析脑细胞很容易,那就大错特错了。
当你取脑组织样本时,你的分析通常会显示的是所有脑组织的平均值细胞类型礼物。由于我们的大脑中有很多种细胞类型神经元而其他的——你会得到一种细胞奶昔,即使不是不可能,也很难区分细胞,更不用说研究它们了。
这就像你想知道一个碗里有多少颗绿色的M&M巧克力豆,结果却被告知有多少种颜色。你并没有得到你想要的答案。
现在,哥本哈根大学的研究人员应用了一种新方法来逐个分析神经元,以揭示迄今为止无法获得的关于神经元的信息。
研究人员专门研究了死后的脑组织成人患者中与精神分裂症使用非精神分裂症患者大脑的对照样本。
“人类大脑有非常异质的组织,有数百种神经元类型。我们确定了那些受精神分裂症影响最大的神经元,这些神经元在大脑中的位置人类的大脑这些神经元出了什么问题。我们看到基因改变了它们的表达,破坏了整体的神经元信号,甚至潜在的神经元网络是如何受损的,”生物技术研究与创新中心(BRIC)的小组负责人兼副教授康斯坦丁·霍多塞维奇解释道。
什么是精神分裂症?
这种疾病会影响和扭曲思想、感觉和行为。这是一种精神病——对现实的扭曲感知——通常以妄想和幻觉为特征。
大约20%的精神分裂症患者病情有所好转。其余80%的患者可能长时间没有症状,但也有症状严重到需要住院治疗的时期。精神分裂症治疗越早,产生良好效果的机会就越大。
每年约有1000名丹麦人患有精神分裂症。总共有多达3万名丹麦人患有精神分裂症,其中一半人正在该地区的精神健康中心接受治疗。
研究人员指出,他们在分析中确实看到了不同类型的精神分裂症,但他们没有足够的数据来分析这种疾病的所有亚组。
下一个治疗目标
通过发现精神分裂症中受影响最大的神经元,研究小组指出,这些神经元很可能也是下一个治疗目标。
“现在我们知道了受影响最严重的神经元,我们可以尝试针对它们来缓解疾病带来的一些症状。我们现在也知道了分子变化在这些神经元中。这使我们不仅有可能缓解症状,而且有可能在治疗窗口期(即大脑成熟至20-25岁期间)早期治疗精神分裂症,”霍多塞维奇说。
研究人员发现了一个受精神分裂症影响最大的神经元网络。他们特别指出,这是前额叶皮层的上层,这一皮层区域涉及高级认知脑功能,如学习、记忆和一般认知。
研究是如何进行的
研究人员从25个大脑中提取了组织样本,其中一半患有精神分裂症,另一半没有。他们从精神分裂症患者的脑组织样本中分离出约22万个神经元,并分别进行分析。
他们在前额叶皮层上部发现了精神分裂症的热点区域,这是一条覆盖大脑额叶部分的一到三毫米细线。精神分裂症患者的大脑在这一区域比非精神分裂症患者的大脑有更多的变化。研究人员发现,前额叶皮层上部独特的神经元网络可能与疾病的整体症状有关。
他们还发现,受这种疾病影响的不仅仅是一种神经元,而是一个神经网络神经元类型.
“我们的研究结果表明,要治疗精神分裂症,我们不应该针对一种类型的神经元,而应该针对它们的整个网络。影响这个网络或细胞集合可能有助于恢复这些神经元受损的功能,”康斯坦丁·霍多塞维奇说。
从以前的研究中可以得知,在生物学层面上,精神分裂症患者前额叶皮层神经元的能量生产出现了故障。这加强了这些细胞的发育过程。整个地区在青年时期经历了持续的结构变化,从20-25岁开始应该停止并保持稳定。但是对于精神分裂症,这个区域大脑生长或活动增强,有助于产生症状。
这项研究发表在科学的进步.