神经科学家对精神分裂症的遗传风险有了新的认识

神经科学领域过去的研究表明，特定类型的细胞可以促进精神疾病的发展，包括精神分裂症。然而，识别可能在精神分裂症中发挥作用的细胞类型可能是相当具有挑战性的，特别是当使用一些最传统的技术来分析人体组织时。

利伯大脑发展研究所和美国阿斯泰拉斯研究所的研究人员最近进行了一项旨在调查的新研究基因表达在一种可能与精神分裂症有关的重要神经元中。在他们的论文中，发表在自然神经科学他们分析了大脑中与精神分裂症有关的区域的基因表达，即海马体的齿状回。

在过去的几年里，同一组研究人员进行了几项研究，目的是通过分析死后收集的人脑组织，更好地了解精神分裂症的分子相关性。这些实验是在匀浆脑组织上进行的，其中含有多种细胞类型的复杂混合物。虽然他们收集了重要的见解，但匀浆脑组织的使用似乎远非理想，因为它使研究更加难以集中在假设与精神分裂症基因表达信号相关的特定细胞类型上。

“之前的研究表明，齿状回与精神疾病有关，海马体的这个区域在记忆中起着重要作用，”进行这项研究的研究人员之一丹尼尔·霍普纳告诉《医学快报》。bob游戏“在我们的研究中，我们利用了颗粒细胞层独特的形态外观，使用激光捕获微解剖将这一层从周围的海马组织中切割出来。”

的实验设计研究人员在最近的工作中使用的这种方法有几个重要的优点。其关键优势之一是，它涉及使用来自同一大脑两个半球的RNA测序(RNA-seq)数据;一个半球为海马体区，另一个半球为齿状回颗粒细胞层。

通过分析这些数据，研究人员能够识别出齿状回(DG-GCL)颗粒细胞层特定的基因表达特征，以及其他似乎与海马体其他部分共享的基因表达特征。海马体不同部位细胞特异性的差异是研究人员分析的主要焦点。

“从方法论的角度来看，许多研究人员使用所谓的单核RNA测序(snRNA-seq)，已经从均一脑组织直接转移到单个细胞核，”另一位参与该研究的研究人员托马斯·海德(Thomas Hyde)告诉《医学快报》(Medical Xpress)。bob游戏“然而，这些不断发展的方法仍然肤浅地描述基因表达，特别是来自不太丰富的细胞群。激光捕获微解剖的使用使我们能够专注于形态学或空间定义的细胞群，并使用现有成熟的测序技术来深入分析它们的转录组。”

使用激光捕获显微解剖结合RNA测序，研究人员能够识别出更多的细胞特异性基因在全基因组关联研究(GWAS)中发现的风险位点比以往研究中发现的风险位点高。换句话说，他们确定了DG-GCL大脑区域的细胞类型和遗传效应，这些细胞类型和遗传效应可能与患精神分裂症的风险有关。

研究人员在DG-GCL中确定了大约900万个基因表达特征，其中15%是该大脑区域所独有的，而在大体积海马体的其他部分不存在。这15%包括15个先前被强调为潜在精神分裂症风险变异的表达位点。

通过分析这些发现，研究人员揭示了以前从未发现的与精神分裂症相关的遗传信号，包括GRM3和CACNA1C基因表达的降低。

“识别齿状回中特定的新风险基因关联，最终可以激发从诱导多能干细胞中生成海马颗粒细胞神经元的功能实验细胞(iPSCs)，并改变这些风险基因的表达，以更好地理解风险的生物学机制，”进行这项研究的另一位研究人员Mitsuyuki Matsumoto告诉MedicalXpress。

这份最近的报告强调了使用靶向采样策略的巨大潜力，如激光捕获微解剖，以研究人类大脑中的特定细胞模式。Hoeppner, Hyde, Matsumoto和他们的同事收集的发现也为可能与发展风险相关的基因表达模式提供了新的有价值的见解精神分裂症．

安德鲁·贾菲说:“我们的工作表明，对人类大脑的特定细胞类型进行更深入的研究，可能比对匀浆组织的额外大脑区域进行更有效的风险基因发现。”“因此，利伯尔大脑发展研究所将继续开发激光捕获微解剖策略，以在人类死后分析更多特定的细胞群大脑组织．与此同时,我们已经开发了人类死后脑组织的空间转录组学分析策略现在我们正在用这些方法来研究人类海马体。”

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