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七个基因识别,预测颅内体积和帕金森病
大脑的大小可能很重要。世界上最大的核磁共振研究大脑的大小到目前为止,加州大学(USC)的研究人员和他们的国际的同事确认了7个遗传热点,调节大脑发育,记忆和推理以及影响帕金森病的发病。
大多数脑成像研究评估约100人,但这项新研究发表在自然神经科学检查了32438名成年人,Paul Thompson说通讯作者和南加州大学副主任马克和玛丽史蒂文斯神经影像学和信息学研究所。结果让科学家更接近理解遗传程序,构建生活的大脑。
“大脑措施从MRI约占15%的差异在我们的认知能力,技术技能要求执行简单和复杂的任务,”汤普森说,领导一个团队的300多名国际科学家。“基因潜在的大脑发展产生深远影响,远远超越生命的最初几年。你有基因有利于你和帮助建立在生命的早期大脑结构。然而,其中一些是有害的在以后的生活中,促进帕金森等疾病。”
帕金森病是一种渐进的神经系统紊乱影响运动和经常导致震动。像许多其他退行性脑疾病,治疗尚不存在。
虽然科学家们还没有确定一个理想的健康的大脑尺寸,大脑太小(头小畸型)或太大(巨头)会导致异常的认知发展和一生的挑战。人类的大脑达到最大大小在一个人的20年代初,汤普森说。
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该研究使用的数据从52研究网站,是群体的一部分对心脏和衰老基因流行病学研究财团和增强神经成像遗传学通过元分析(谜)财团,南加州大学为基础,由汤普森。研究支持这一概念,大脑的大小可以作为衡量“大脑储备,”这意味着大脑的大小可以促进弹性与年龄相关的脑部疾病。
谜是南加州大学的一部分马克和玛丽史蒂文斯神经影像学和信息学研究所,旨在提高发现通过成像的应用和信息技术在大脑的研究。该研究所是一个领袖在数据采集、分析管理创新为目的的生物医学研究和计算。
基因和环境发挥作用
遗传和环境因素影响大脑的大小。良好的饮食,教育和锻炼构建一个健康的大脑在年轻人和老年人保护组织的损失。
“这项研究的前缘破解大脑的遗传密码,”汤普森说。“数以百万计的人带着他们的DNA的变化,有助于提高或降低他们的大脑对广泛的疾病的易感性。一旦我们确定这些基因,我们可以针对药物来减少疾病的风险。人们也可以采取预防措施通过锻炼、饮食和心理刺激消除不良基因的影响。”
这项研究开始于七年前。技术使用脑部扫描来确定基因热点提供了更多的信息比传统方法收集DNA样本的病人。
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“现在,我们可以看到一个基因在大脑扫描的印记,就像捕捉小偷当场抓住,”汤普森说。“你可以追逐下来大脑通路和电路和发现脑细胞基因是有害的。使用脑部扫描构建基础科学家将来可以更好的关注他们感兴趣的研究热点。”
七个基因和他们做什么
汤普森和他的同事们发现了五个新的基因中心预测大脑发育和确认的两个热点。基因在这些领域提供个人的最大大脑大小之间的联系和流程如:
- ♦干细胞自我更新的生产(FOXO3)
- ♦大脑退化(MAPT)
- ♦骨密度(CENPW)
- ♦体格生长(IGF1 HMGA2)
- ♦DNA复制(GMNC)
- ♦化学键的创建和蛋白质(PDCD)。
研究人员调整高度和确认数据增长预测通过检查前2824名儿童从出生到6岁。
值得注意的是,一个地区的人类基因影响大脑的大小有一个正常的版本和一个反向字母表变异,进化大约300万年前,汤普森说。
“MAPT是最危险的基因在倒带,”他说。“这是与额颞叶痴呆和帕金森症等神经退行性疾病,老年痴呆症和卢伽雷氏症。即使在正常大脑的大小范围,脑部扫描显示未来疾病的蛛丝马迹。”
正在进行的研究可能揭示出额外的大脑条件所提倡的tau-associated MAPT基因,汤普森说。
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“遗传程序,构建我们的大脑由生长因子、癌症基因,基因促进老年痴呆症和帮助大脑形成的关键基因的连接,”汤普森说。”因素之间复杂的相互作用做了一些有益的基因在生命早期流氓在以后的生活中去。非常重要的是要理解当基因影响大脑size-such MAPT基因有用和大脑的哪些部分影响。”
注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。
出版
亚当斯终极战士et al。小说基因位点潜在人类颅内体积全基因组关联来确定的。自然神经科学,2016年10月3日在线出版。doi: 10.1038 / nn.4398
