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Nat Commun:关键遗传位点促进精神分裂症和双相情感障碍的发生

来源:本站原创 2019-05-05 20:31

2019年5月5日 讯 /生物谷BIOON/ --一个新发现的精神分裂症和双相情感障碍的表观遗传热点可能为科学家们提供了一条新的道路,可用于设计更有效的治疗方法和基于生物标记物的筛查策略。

全世界有超过1亿人患有精神分裂症或双相情感障碍,其特征是幻觉,妄想和不规则的思维过程。它们都与神经递质多巴胺的过量产生有关,神经递质多巴胺是寻求奖励的行为,情绪反应,学习和运动以及其他功能的关键调节器。

虽然确实存在有效的药物,但它们通常具有挑战性的副作用,例如冷漠,体重增加和称为运动障碍的不受控制的运动,这些运动通常与帕金森氏病有关。目前,没有有效的生物标志物用于筛选和跟踪任一种疾病的进展。


(图片来源:Www.pixabay.com)

“自20世纪70年代以来,我们已经知道抗精神病药物的有效性与阻断多巴胺信号传导的能力直接相关。然而,导致精神症状过度导致大脑过量多巴胺的确切机制尚不清楚,”Viviane说:“我们现在有一个生物学解释,可以帮助那些患有这些疾病的人真正发挥作用。”

Labrie和她的合作者发现了一系列表观遗传标记,这些标记可以加速多巴胺的产生,同时扰乱大脑的突触,这些信息中心传递着对健康功能负责的快速神经信息。结果是大脑的组织和化学平衡的灾难性改变,加剧了精神病的症状。

“我们所看到的只是一两次冲击 - 大脑中充斥着过多的多巴胺,同时它正在失去这些关键的神经连接,”作者说:“像许多其他神经系统疾病一样,精神分裂症和双相情感障碍通常会在明显症状出现前几年出现早期或前驱期。我们希望我们的研究结果可能会导致新的生物标志物筛查风险,从而可以进行早期干预“。

该团队全面,广泛地研究了精神分裂症或双相情感障碍患者的脑细胞DNA,并将其与健康对照进行了比较。他们的分析揭示了一组表观遗传标记,它们在一个名为IGF2的基因的增强子中开启和关闭基因,IGF2是突触发育的关键调节因子。增强剂是DNA的一部分,有助于激活基因,可以成为大脑和其他组织疾病发展的主要参与者。

这种增强子还可以控制附近一种叫做酪氨酸羟化酶的基因的活性,这种基因会产生一种能控制多巴胺的酶。当表观遗传启动增强子时,多巴胺的产生失调,导致大脑中的化学物质过多。

总之,这个位点的分子变化可以解释为什么多巴胺引起的精神病经常伴随着大脑突触的破坏,这是一种促进症状的破坏性双重打击。

该研究控制了遗传因素,性别,种族,治疗史和吸烟等生活方式的影响,结果在该疾病的实验模型中得到验证。

“我们使用先进的计算策略来了解脑细胞中发生的事件,这些事件是精神疾病的基础,”多伦多大学博士后研究员,该研究的第一作者Shraddha Pai博士说。 “我们的结果通过疾病模型的其他研究得到了加强。这种综合方法为我们的研究结果提供了重要依据,我们认为这将推动对IGF2基因增强子的进一步开创性研究。”(生物谷Bioon.com)

资讯出处:Hotspot in the genome may drive psychosis in schizophrenia and bipolar disorder

原始出处:Shraddha Pai, Peipei Li, Bryan Killinger, Lee Marshall, Peixin Jia, Ji Liao, Arturas Petronis, Piroska E. Szabó, Viviane Labrie. Differential methylation of enhancer at IGF2 is associated with abnormal dopamine synthesis in major psychosis. Nature Communications, 2019; 10 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-09786-7

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