单细胞解析为恐怖症谱系障碍的靶向医治张开了大门,性障碍与特定脑部细胞特别有关

日期:2020-01-27编辑作者:国际新闻

由于自闭症涉及的基因众多,患者的具体症状千差万别,医学界此前担心自闭症可能不存在统一疗法,需要针对每个患者量身定制。新发现意味着许多患者脑部异常的情况存在共性,这为开发通用疗法带来了新的希望和研究方向。

美国研究人员发现,在患有自闭症的儿童和年轻人脑部,几种特定类型的神经细胞基因表达异常,影响神经元生长和相互通信,一些基因表达异常的程度与病情严重程度相关。

最近的统计数据,从该中心疾病控制和预防中心(CDC)建议,ASD现在影响1在59孩子在美国,增加患病率15%,较前一报告。

来源:新华网 发布时间:2019/5/23 10:19:41 选择字号:小 中 大 自闭症与特定脑细胞异常有关

美国加利福尼亚大学旧金山分校日前发布的新闻公报说,该校研究人员的这一发现为开发自闭症通用治疗方法提供了新方向。相关论文发表在《科学》杂志上。

自闭症谱系障碍(ASD)是一种发育障碍,其特征是通常在儿童早期就开始出现的神经发育异常。精神疾病诊断和统计手册的第五版(DSM-5)是ASD中的黄金标准诊断工具。DSM-5概述了不良的社会沟通和行为问题,例如固定的兴趣和重复的行为,这是ASD的主要表现。

此前研究发现,胎儿期基因活动异常妨碍大脑皮层正常发育,是自闭症的通常成因。但这些异常在出生后乃至成年后的患者脑部具体有何表现,人们还所知甚少。

结果显示,死亡患者大脑皮层上层的兴奋性神经元有一组基因表达明显异常,影响神经突触之间的通信;负责清理和维护、保障神经元正常生长的小胶质细胞也存在异常。另外,皮质—皮质间投射神经元中一组特定基因表达异常的程度,与病情严重程度相关。

Velmeshev说:我们发现上层皮层投射神经元的突触信号特别受到影响。这些神经元在社会信息的处理中起作用,这在ASD中受到干扰。作者指出,尝试使此处的突触信号正常化可能是未来疗法的潜在目标。

研究小组采用了15名死亡患者的脑组织样本。这些患者死亡年龄为4岁到22岁。研究人员用单核RNA测序分析了死亡患者各个脑细胞的基因表达情况,然后与16名脑部正常的死者进行了对比。

此前研究发现,胎儿期基因活动异常妨碍大脑皮层正常发育,是自闭症的通常成因。但这些异常在出生后乃至成年后的患者脑部具体有何表现,人们还所知甚少。

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新华社北京5月20日电 美国研究人员发现,在患有自闭症的儿童和年轻人脑部,几种特定类型的神经细胞基因表达异常,影响神经元生长和相互通信,一些基因表达异常的程度与病情严重程度相关。

研究小组采用了 15 名死亡患者的脑组织样本。这些患者死亡年龄为 4 岁到 22 岁。研究人员用单核 RNA测序分析了死亡患者各个脑细胞的基因表达情况,然后与 16 名脑部正常的死者进行了对比。

在今天发表在《科学》杂志上的一项研究中,Velmeshev采用了单细胞分析方法来研究ASD的分子基础。以前,研究是使用全组织RNA测序和微阵列研究自闭症患者大脑中大量基因表达的变化, Velmeshev说道。

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目前尚无ASD的医学疗法,基于我们对疾病的分子病理生理学的有限​​了解,治疗方法仅是对症治疗。近年来,研究已经利用后基因组时代的技术进步来研究遗传基因可能对ASD易感性的影响。

美国加利福尼亚大学旧金山分校日前发布的新闻公报说,该校研究人员的这一发现为开发自闭症通用治疗方法提供了新方向。相关论文发表在美国《科学》杂志上。

异常的神经可塑性,即大脑在整个生物的整个生命中改变和适应的能力,可能导致正常认知和行为所需的结构联系破裂。Velshemev补充说:我们看到了神经元迁移和神经生长所需的基因失调,表明特定神经元细胞类型的功能失调。这些基因可能与成年大脑的神经元可塑性有关,这表明自闭症会影响特定的神经元亚型,例如上皮层神经元的可塑性。

结果显示,死亡患者大脑皮层上层的兴奋性神经元有一组基因表达明显异常,影响神经突触之间的通信;负责清理和维护、保障神经元正常生长的小胶质细胞也存在异常。另外,皮质-皮质间投射神经元中一组特定基因表达异常的程度,与病情严重程度相关。

自闭症具有很大的遗传成分,根据双胞胎研究,自闭症的遗传指数约为60%。因此,要了解自闭症的病因和病理,遗传研究非常重要。自闭症是主要的几种遗传条件临床症状的组成部分。加州大学旧金山分校再生医学博士后研究员德米特里韦尔梅舍夫(Dmitry Velmeshev)说。

由于在成熟的大脑中,不同的细胞类型和神经元亚型具有非常特殊的功能,并形成有序的连接和神经元回路,因此了解每种细胞类型失调的基因对于了解自闭症的机制和设计针对受影响最大的特定疗法都至关重要。细胞类型,Velmeshev补充说。

单细胞方法

与这些研究不同,该研究小组对急冻的死后脑组织进行了无偏的单核RNA测序,以分析单个脑细胞(包括神经元和神经胶质细胞)的转录组。

针对ASD的靶向治疗途径

通过裂解人皮层组织的厚切片获得细胞核,然后通过超速离心将其分离。对于单核RNA测序,采用了10x Genomics平台。单细胞谱分析可以精确定位特定基因表达对特定细胞类型和神经元亚型的失调,而散装组织RNA序列无法做到这一点。

他们还强调,首先重要的是对自闭症病理学在特定细胞类型中的融合进行进一步研究,并分析跨ASD患者异类人群的基因和细胞途径。

研究人员希望靶向特定细胞类型中的细胞途径可以改善多种ASD患者的症状。Velmeshev指出:通过将小分子抑制剂或遗传载体靶向这些神经元来恢复上层神经元的正常突触功能,可能是一种潜在的靶向治疗。

Velmeshev等通过分析生成了100,000多个单核基因表达谱,他们发现受ASD影响最大的途径是调节突触功能,神经元迁移和生长的途径。特别是,发现了在上层投射神经元中表达的基因的遗传失调,与在ASD患者中观察到的行为特征一致。

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