科学家们对与自闭症相关的基因突变提供了新的见解
一项关于神经元突变对人类自闭症相关特征影响的新研究发表在开放获取期刊上eLife.
自闭症谱系障碍和自闭症患者对治疗的反应,越来越多地使用来自诱导的神经元进行研究多能干细胞(iPSCs) -未成熟的细胞,可以产生身体所需的任何类型的细胞的无限来源。但高昂的成本意味着在一项研究中通常只能测试少数ipsc衍生的神经元系,这限制了以前的自闭症研究。因此,需要新的办法来加速这方面的发展。
来自患病儿童医院(SickKids)、多伦多大学和加拿大麦克马斯特大学的一组研究人员开始建立一个可扩展的ipsc衍生神经元模型,以帮助改进自闭症研究。他们从25名自闭症患者及其未受影响的家庭成员中提取了53种不同的iPSC系资源,这些自闭症患者携带了广泛的罕见遗传变异。
利用CRISPR编辑,科学家们还创建了四对“等基因”iPSC系(具有相同或相似基因组成的细胞系),这些细胞系或有或没有突变,以探索突变对自闭症特征的影响。
“我们使用大规模多电极阵列进行神经元记录,以及更传统的膜片钳记录,研究了iPSC线的突触和电生理特性,”第一作者Eric Deneault博士解释说,他以前在SickKids的遗传学和基因组生物学项目担任博士后,现在在加拿大麦吉尔大学蒙特利尔神经研究所工作。“我们的研究结果揭示了遗传变异和我们分析的神经元特征之间的许多有趣的联系。”
Deneault说,他们最引人注目的发现是在缺乏CNTN5或EHMT2基因的神经元中持续自发的网络过度活跃,这可能会导致人们的自闭症特征。过度活跃网络的发现与目前对自闭症的看法是一致的,并为进一步研究它们在这种情况下的作用铺平了道路。
“事实上,我们已经公开了我们的ipsc衍生神经元生物库和伴随的基因组数据,以帮助加速这一领域的研究,”该论文的共同高级作者、SickKids应用基因组学中心和多伦多大学McLaughlin中心主任Stephen Scherer博士说。“我们希望这将反过来加速潜在的新治疗策略的发展自闭症病人。”
更多信息:Eric Deneault等人,来自自闭症患者的CNTN5-/+或EHMT2-/+人类ipsc衍生神经元发展出过度活跃的神经元网络,eLife(2019)。DOI: 10.7554 / eLife.40092