基因监管部门一起确定精神分裂症的风险

精神分裂症是一个复杂的心理健康疾病,影响约百分之一全球人口。

障碍的症状通常分为两组:“积极”的症状,如幻觉、妄想和重复的时刻很难控制,和“负面”症状,如显示情绪能力的损失,冷漠、说话困难、退出社交场合。第三个亚族的症状,通常被称为认知症状,包括个人的思考能力的障碍,如杂乱无章的思想,内存问题,无法专注。

尽管一个多世纪的研究,理清精神分裂症的神经生物学的追求已基本成功,失败归因于的异型的障碍。¹

一个领域科学家关注的一直是一个潜在的精神分裂症的遗传因素。先前的研究已经表明,疾病的风险是大约10%的第一学位相对的,和二级亲属为3%。²更重要的是,在双胞胎的研究中,一个在同卵双生双胞胎有精神分裂症的风险是47%,如果其他的双胞胎有障碍,而异卵双胞胎只有12%的风险。

的出现,全基因组关联研究(GWAS)的基因组学研究促进了精神分裂症,揭示至少143染色体与精神分裂症的风险相关联的网站。

什么是GWAS研究?在遗传学研究中,GWAS研究是观察分析全基因组的遗传变异在人口。研究的目的是确定任何特定的变异是否与某一特征有关,或表型,如疾病。最常见的变体是单核苷酸多态性(snp),涉及DNA的改变任何一个字母的代码。

,然而,这些网站可以只占一小部分的遗传风险。

因此,伊坎在西奈山医学院的研究人员,由克里斯汀Brennand,挖掘得更深的神秘精神分裂症的遗传因素。在一项新的研究发表在自然遗传学的潜在作用,他们探索表达数量性状位点,或者eQTLs,管理多个基因的表达在精神分裂症。³有趣的是,> 40%的染色体网站涉及精神分裂症包含这些监管机构。

探索eQTLs与干细胞的力量

Brennand和他的同事利用干细胞研究进展探讨eQTLs的角色。他们创造了神经元从同基因的人类诱导多能干细胞,一个方法使科学家成长个体独特的神经元细胞培养皿中从干细胞取自他们的皮肤。

研究集团使用基因编辑工具CRISPR模仿多个文献建议的风险基因的相互作用为精神分裂症。他们探讨了下游分子增加或减少的后果四个schizophrenia-implicated基因的表达:FURIN、SNAP91 TSNARE1和CLCN3 -所有的港口eQTLs。开始改变方向预测提高精神分裂症的风险,三个基因的表达增加,减少。

基因监管机构一起工作

操纵四种基因的表达被发现随后改变1261其他基因的表达。这些基因的表达,和596年665人增加减少。作者指出,这是“比预期更多的如果只是单独行动”的基因,从而暗示——即“协同”机制。基因表达,监管机构可能会一起工作来增加一个人患精神分裂症的风险。

有趣的是,大部分的基因影响下游包含变异之前与孤独症谱系障碍(ASD)除了精神分裂症和双相情感障碍。

“这意想不到的基因变异之间的协同作用演示了如何更微妙的基因变异会影响神经功能,“Brennand说。“这些交互强调的重要性,考虑到复杂的精神分裂症和其他精神疾病的性质,结合基因变异导致疾病。”

诱导基因表达的变化也反映在后期的孤独症患者的大脑,双相情感障碍和精神分裂症。

在诱导多能干细胞的神经元来自儿童精神分裂患者(另一种罕见的障碍被认为是更多的遗传起源),相同的下游基因表达变化。

“单独,这些基因监管机构对大脑的影响。在音乐会时,就会产生不同的,更重要的对大脑的影响效果,提升精神分裂症的风险,”David Panchision解释首席发育神经生物学项目的国家精神卫生研究所。“学习更多关于这种协同作用的下游的细胞和分子影响持有希望精密精神病学和更多的个性化医疗的进步。”

未来的发展方向

作者发现,观察到的基因变化在很大程度上导致loss-of-brain函数当单独在斑马鱼模型的筛选。随后,他们强调需要进一步探索这些基因与精神分裂症的病理生理学。“有压倒性的未来的研究需要同样模型的多基因相互作用复杂细胞和电路,“Brennand结束。

引用:

1。帕特尔et al . 2014。精神分裂症:概述和治疗方案。药店和疗法。PMID: 25210417。

2。麦当劳和墨菲。2003。新精神分裂症的遗传学。北美的精神病诊所。PMID: 12683259。

3所示。Schrode et al . 2019。协同效应变异共同精神分裂症的风险。自然遗传学。DOI:https://doi.org/10.1038/s41588 - 019 - 0497 - 5。