12小时循环异常基因活动中发现精神分裂症的大脑

匹兹堡大学医学院的研究人员,在美国的第一个证据12小时周期基因活性的人类大脑。发表在开放获取期刊公共科学图书馆生物学1月24日,玛德琳·r·斯科特为首的研究也显示,一些12小时的节奏中缺失或涂改尸检的精神分裂症患者的大脑。

精神分裂症患者已知干扰的几种类型的24小时身体节律,包括睡眠/清醒周期,激素水平,基因活动在大脑的前额叶皮层。然而,几乎没有什么了解基因活动的脑健康的各个分区的周期短于通常的24小时的昼夜节律。

因为基因转录水平无法衡量生活的大脑,一项新的研究使用了一个死亡时间分析来寻找12小时的节奏在后期的大脑基因活性。他们集中在背外侧前额叶皮层因为大脑的这个区域与认知和其他异常症状基因表达节奏中探测到精神分裂症。

研究人员发现许多基因在正常12小时的节奏的背外侧前额叶皮层的活动。其中,基因活性水平与建筑相关神经元之间的连接下午/晚上达到高峰,而有关线粒体功能(因此细胞能量供应)早上/晚上达到顶峰。

相比之下,后期从精神分裂症患者的大脑含有更少的基因与12小时的活动周期,而这些相关的神经连接完全失踪。此外,尽管mitochondria-related基因并保持12小时的节奏,他们的活动没有在正常时期达到顶峰。这些异常节律基石的行为是否异常在精神分裂症,或者他们是否由于药物,使用尼古丁,或睡眠障碍在未来的研究应该检查。

科琳答:麦克朗合著者补充道,“我们发现人类的大脑不仅昼夜(24小时)基因表达的节奏还12小时节律基因的重要的细胞功能和神经维护。许多这些基因表达的节奏都失去了在精神分裂症患者中,有一个戏剧性的转变的时间节奏mitochondrial-related成绩单这可能导致次优的线粒体功能的细胞需要能量的时候一天最多。”