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盘中的脑细胞用于研究精神分裂症的遗传起源

生物精神病学的一项研究建立了一种新的分析方法,用于研究人类胚胎干细胞培养皿中培养的脑细胞对精神疾病的复杂遗传起源。加州大学洛杉矶分校的研究人员检查了新神经元被指定用于某些角色的过程,并发现在神经发育过程中基因表达的变化与精神分裂症的遗传风险显着相关。

“我们的方法使我们能够模拟基因组中增加精神疾病风险的多个区域协同作用以影响与神经发育相关的分子和细胞功能。这是令人兴奋的,因为它提供了一个新的框架来研究精神疾病的遗传风险并且表明我们可以在实验室模型系统中捕获部分精神分裂症的遗传性,“第一作者和博士候选人Anil Ori,MSc表示。

由于精神疾病的遗传复杂性,在模型系统中研究精神分裂症的疾病生物学和遗传性是具有挑战性的。“[大规模人口研究]表明,精神疾病是一种遗传性状,其中整个人类基因组中有数百甚至数千种基因导致疾病风险,”资深作者Roel Ophoff博士说。许多小基因效应的积累被称为多基因风险。

“将多基因风险转化为神经生物学是这个时代精神病学的主要科学挑战之一。本文强调了一种开始这项工作的新方法,”生物精神病学编辑John Krystal博士说。

通过跟踪人类神经干细胞发育过程中基因表达的变化,这种新方法包含了精神分裂症的多基因性质。通过将基因表达谱与全基因组精神分裂症风险数据相结合,第一作者Anil Ori及其同事发现,在发育过程中差异表达的基因与精神分裂症多基因风险相关。他们使用不同的样本在研究中复制了这一发现。

这组作者说,这些研究结果将有助于研究人员缩小导致疾病风险的核心疾病过程。在该研究中,主要负责与疾病风险相关的基因涉及突触功能 - 细胞通过大脑进行通信和传递信号的手段。

“建立这个进一步研究的平台有很大的潜在好处,”奥里先生说。既然该研究已经建立了体外神经发育作为精神疾病的模型,研究人员可以调整模型来研究不同环境如何影响疾病风险,并用它来了解精神疾病的生物学。

“随着精神疾病的大规模遗传学研究将继续扩大,我们的研究提供了一个有价值的基因组工具来帮助调查和了解分布在整个基因组中的风险如何导致精神疾病的病因学,”Ophoff博士说。

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