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借助新技术,研究人员看到了有缺陷的人类脑细胞是如何发育的

借助新技术,研究人员看到了有缺陷的人类脑细胞是如何发育的

发布:2014年8月21日
借助新技术,研究人员看到了有缺陷的人类脑细胞是如何发育的

在一项重要的新研究中,一个团队包括五名过去和现在的获奖者NARSAD拨款用一种名为DISC1的罕见突变基因患者的皮肤细胞重建人类脑细胞。已知这种突变与精神分裂症,双相情感障碍和主要抑郁症。在这项研究中,在人类脑细胞中发现的许多病理影响了突触的形成和调节,突触是脑细胞交换信息的微小间隙。这项新研究帮助证实了精神分裂症至少在一定程度上是“一种突触疾病”,并为几种主要精神疾病的共同根源——大脑早期发育过程中的错误“连接”——提供了证据。

多年前,DISC1被认定为“风险基因”即:,a gene that when mutated confers a much higher-than-normal risk for developing a disease—for schizophrenia, bipolar disorder and major depression. But there have remained many difficult-to-answer questions about the influence of this gene. The new study led by明国力,医学博士,博士。,Hongjun歌,博士学位。,两人都是NARSAD独立调查员(2010年明博士和2008年宋博士),开始回答一些重要的问题。这项研究是与来自美国、中国和日本大学的同事合作进行的,研究结果发表在8月17日的《科学》杂志上自然

这项新工作为研究DISC1突变的影响提供了一个新的窗口,超越了对死后大脑样本和动物模型的研究。在病人细胞发育过程中,观察细胞发生了什么问题一直是科学家们的梦想。从活人的大脑中移除细胞是不可能的;但有了这种新的诱导多能干细胞(iPSC)技术,人类皮肤细胞取样并将其转化为脑细胞成为可能。研究人员随后可以观察这些细胞的发育,并观察它们在细胞成熟时对大脑功能的影响。

在培养皿中培养神经元六周后,研究人员测量了它们的电活动,发现有DISC1突变的神经元的突触数量大约是没有突变的神经元的一半。他们又花了两年的时间来确认这是由DISC1突变引起的。

“这是最好的办法,可以回到过去,看看一个人在子宫里发生了什么,后来会导致精神疾病,”明博士说。“我们找到了迄今为止最令人信服的证据,证明答案就在连接脑细胞的突触中。”

为了弄清DISC1是如何作用于突触的,研究人员还比较了健康神经元和突变神经元的基因活动水平。他们发现两组之间有超过100个基因的活动是不同的。在这些异常“表达”的基因中,有89个此前与精神分裂症、躁郁症、抑郁症和其他精神疾病有关。“这是突变体DISC1调控大量基因活动的第一个迹象,其中许多基因与突触有关,”明博士说。

研究结果表明,在几种主要精神疾病中存在一种常见的疾病机制,它将遗传风险、神经细胞发育异常和突触功能障碍等问题结合在一起。团队所采用的方法得到了赞赏托马斯·r·因塞尔医学博士他是美国国家心理健康研究所所长。“它是将基因线索与大脑发育联系起来的一个模型,”他谈到这项研究时说。

团队中的其他NARSAD资助获得者是:Kimberly M. Christian,博士,2012青年科学家;拉塞尔·l·马戈利斯医学博士, 2003年独立调查员和2007年著名的侦探;克里斯托弗·a·罗斯,医学博士,博士, 2004年杰出研究员。

阅读论文摘要。

阅读更多来自NIH的这项研究。

借助新技术,研究人员看到了有缺陷的人类脑细胞是如何发育的2014年8月21日,星期四

在一项重要的新研究中,一个团队包括五名过去和现在的获奖者NARSAD拨款用一种名为DISC1的罕见突变基因患者的皮肤细胞重建人类脑细胞。已知这种突变与精神分裂症,双相情感障碍和主要抑郁症。在这项研究中,在人类脑细胞中发现的许多病理影响了突触的形成和调节,突触是脑细胞交换信息的微小间隙。这项新研究帮助证实了精神分裂症至少在一定程度上是“一种突触疾病”,并为几种主要精神疾病的共同根源——大脑早期发育过程中的错误“连接”——提供了证据。

多年前,DISC1被认定为“风险基因”即:,a gene that when mutated confers a much higher-than-normal risk for developing a disease—for schizophrenia, bipolar disorder and major depression. But there have remained many difficult-to-answer questions about the influence of this gene. The new study led by明国力,医学博士,博士。,Hongjun歌,博士学位。,两人都是NARSAD独立调查员(2010年明博士和2008年宋博士),开始回答一些重要的问题。这项研究是与来自美国、中国和日本大学的同事合作进行的,研究结果发表在8月17日的《科学》杂志上自然

这项新工作为研究DISC1突变的影响提供了一个新的窗口,超越了对死后大脑样本和动物模型的研究。在病人细胞发育过程中,观察细胞发生了什么问题一直是科学家们的梦想。从活人的大脑中移除细胞是不可能的;但有了这种新的诱导多能干细胞(iPSC)技术,人类皮肤细胞取样并将其转化为脑细胞成为可能。研究人员随后可以观察这些细胞的发育,并观察它们在细胞成熟时对大脑功能的影响。

在培养皿中培养神经元六周后,研究人员测量了它们的电活动,发现有DISC1突变的神经元的突触数量大约是没有突变的神经元的一半。他们又花了两年的时间来确认这是由DISC1突变引起的。

“这是最好的办法,可以回到过去,看看一个人在子宫里发生了什么,后来会导致精神疾病,”明博士说。“我们找到了迄今为止最令人信服的证据,证明答案就在连接脑细胞的突触中。”

为了弄清DISC1是如何作用于突触的,研究人员还比较了健康神经元和突变神经元的基因活动水平。他们发现两组之间有超过100个基因的活动是不同的。在这些异常“表达”的基因中,有89个此前与精神分裂症、躁郁症、抑郁症和其他精神疾病有关。“这是突变体DISC1调控大量基因活动的第一个迹象,其中许多基因与突触有关,”明博士说。

研究结果表明,在几种主要精神疾病中存在一种常见的疾病机制,它将遗传风险、神经细胞发育异常和突触功能障碍等问题结合在一起。团队所采用的方法得到了赞赏托马斯·r·因塞尔医学博士他是美国国家心理健康研究所所长。“它是将基因线索与大脑发育联系起来的一个模型,”他谈到这项研究时说。

团队中的其他NARSAD资助获得者是:Kimberly M. Christian,博士,2012青年科学家;拉塞尔·l·马戈利斯医学博士, 2003年独立调查员和2007年著名的侦探;克里斯托弗·a·罗斯,医学博士,博士, 2004年杰出研究员。

阅读论文摘要。

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