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Nat Genet:科学家成功绘制出人类小胶质细胞基因组蓝图 或有望帮助指导人类大脑疾病的相关研究!

  1. 小胶质细胞
  2. 基因组
  3. CoRE
  4. P2RY12
  5. 疗法

来源:本站原创 2022-01-14 17:07

来自西奈山Icahn医学院等机构的科学家们通过研究发现,其中一些差异或许能通过改变小胶质细胞(大脑中的免疫细胞)的遗传活性来发挥作用。

2022年1月14日 讯 /生物谷BIOON/ --小胶质细胞如今已经成为大脑晒老和病理学表现的重要角色,为了理解神经性和精神性疾病的遗传风险如何与小胶质细胞的功能相关联,研究人员就需要进行大型的转录组学研究;众所周知,DNA序列中的一些微小差异或许会增加个体患阿尔兹海默病或帕金森疾病的风险,近日,一篇发表在国际杂志Nature Genetics上题为“Genetic analysis of the human microglial transcriptome across brain regions, aging and disease pathologies”的研究报告中,来自西奈山Icahn医学院等机构的科学家们通过研究发现,其中一些差异或许能通过改变小胶质细胞(大脑中的免疫细胞)的遗传活性来发挥作用。

图片来源:科学家成功绘制出人类小胶质细胞基因组蓝图,或有望帮助指导人类大脑疾病的相关研究。

图片来源:Raj and de Witte labs, Mount Sinai, N.Y., N.Y.

研究人员分析了数千个来自已故患者不同大脑区域的小胶质细胞,这些患者生前被诊断为多种神经精神性疾病和神经退行性疾病;相关研究结果表明,小胶质细胞或在某些大脑疾病中发挥着关键的角色,同时也为科学家们后期进行更为深入的研究提供宝贵的基础。小胶质细胞的形状类似于八爪鱼,其能在整个大脑组织中被找到;在其首次被发现的近一个世纪里,科学家们认为,这些细胞是大脑中抵御感染的免疫系统和清理工,同时小胶质细胞还能在大脑疾病中直接发挥反应性的作用,而不是致病性的作用。

最近,这种观点已经开始改变了,比如,在啮齿类动物中进行的研究表明,小胶质细胞或许能积极地塑造大脑的连线方式,同时,基因组研究也能识别出小胶质细胞与某些DNA序列和多种大脑疾病(比如阿尔兹海默病和多发性硬化症等)之间关联风险之间或存在着潜在的联系,然而,将这些研究结果与特定基因之间联系起来是很难的。这项研究中,研究人员利用先进的基因组学技术深入分析了小胶质细胞在大脑中扮演的多种角色,为了做到这一点,他们创建了同类中最大和最彻底的高分辨率小胶质细胞基因组图谱,研究人员从人类大脑组织样本中提取出了小胶质细胞,随后对其进行一系列基因活性实验,能代表四个不同大脑区域的共255份样本来自100名供体,这些供体是荷兰大脑生物样本库和西奈山医院神经病理大脑生物样本库CoRE的一部分,捐赠者的年龄平均为73岁,年龄跨度为21-103岁,96份样本来自于对照组捐赠者,而其余的样本则来自被诊断为神经性或精神性障碍的患者机体。

总的来讲,本文研究结果既支持了此前的研究发现,又取得了新的突破,比如,研究者发现,小胶质细胞的基因活性会随着年龄增长或不同的大脑区域而改变,这就增强了小胶质细胞在这个大脑和不同生命阶段所发挥重要作用的观点,此外,衰老似乎也会主要改变与机体免疫系统相关的基因的活性。

图片来源:https://www.nature.com/articles/s41588-021-00976-y

本文研究加强了小胶质细胞可能与阿尔兹海默病和帕金森疾病的某些病例有关的证据,同时也发现了与其它疾病的关联,包括多发性硬化症、精神分裂症和双向情感障碍等;最后研究人员还识别出了两个新基因或与大脑障碍之间存在一定关联,其中一种基因名为USP6NL,其与阿尔兹海默病的发生有关,而另一个名为P2RY12的基因则与帕金森疾病的发生有关。据研究者介绍,这些研究结果支持了一种观点,即小胶质细胞图谱或能帮助科学家们充分理解小胶质细胞在机体健康和疾病状态下所发挥的作用。

综上,本文研究结果表明,研究人员创建了迄今为止最全面的小胶质细胞转录组遗传效应图谱,并提出了人类神经性障碍和精神性障碍的候选功能突变。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Lopes, K.d.P., Snijders, G.J.L., Humphrey, J. et al. Genetic analysis of the human microglial transcriptome across brain regions, aging and disease pathologies. Nat Genet 54, 4–17 (2022). doi:10.1038/s41588-021-00976-y

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