Neuron：大腦發(fā)育的關(guān)鍵基因
日期：2011-12-01 08:58:53
近年來(lái)，科學(xué)家們?cè)诰耦?lèi)疾病的遺傳學(xué)研究中不斷取得引人關(guān)注的成果，發(fā)現(xiàn)了多個(gè)與精神類(lèi)疾病相關(guān)的常見(jiàn)遺傳突變。其中包括一個(gè)稱為Schizophrenia-1 (簡(jiǎn)寫(xiě)為DISC1)的精神病致病基因。科學(xué)家們是從一個(gè)蘇格蘭大家族中發(fā)現(xiàn)這一基因的，該家族的成員顯示出罹患精神分裂癥、雙相情感障礙和抑郁癥的高風(fēng)險(xiǎn)。
此前的研究證實(shí)DISC1突變會(huì)導(dǎo)致大腦結(jié)構(gòu)和功能改變，損害認(rèn)知能力，然而科學(xué)家們并不清楚具體的分子機(jī)制。近日來(lái)自美國(guó)麻省理工學(xué)院Picower學(xué)習(xí)記憶中心主任Li-Huei Tsai領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組在新研究中證實(shí)DISC1突變損害了大腦發(fā)育中的關(guān)鍵信號(hào)通路。這一研究成果在線發(fā)表在11月17日的《神經(jīng)學(xué)》（Neuron）雜志上。
Tsai和她的同事在2009年發(fā)表的一篇論文中曾證實(shí)DISC1基因調(diào)控了細(xì)胞Wnt信號(hào)途徑。Wnt信號(hào)在胚胎發(fā)育過(guò)程中參與促進(jìn)了神經(jīng)祖細(xì)胞增殖，因而與神經(jīng)疾病密切相關(guān)。
在這篇新文章中，研究人員針對(duì)700多名受試者（其中包括精神病患者和對(duì)照健康人群）進(jìn)行了遺傳篩查，從中發(fā)現(xiàn)了數(shù)個(gè)的DISC1基因變異體。研究人員從中挑選出四個(gè)常見(jiàn)的DISC1突變?cè)谛∈蟆唏R魚(yú)和人類(lèi)細(xì)胞中進(jìn)行了檢測(cè)驗(yàn)證。研究結(jié)果顯示其中的3個(gè)變異體均導(dǎo)致了Wnt信號(hào)損害，進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)分析證實(shí)DISC1是通過(guò)關(guān)閉Gsk3-β酶來(lái)調(diào)控Wnt信號(hào)的。
盡管研究人員證實(shí)這些變異擾亂了大腦的正常發(fā)育，然而任何一個(gè)變異似乎都還都不足以引發(fā)精神疾病。“許多人類(lèi)群體都攜帶了這種遺傳缺陷，但事實(shí)上他們可能只是存在一些大腦發(fā)育的缺陷。這表明DISC1單基因突變還不足以導(dǎo)致精神紊亂，”Tsai說(shuō)：“這并不難理解，大腦是一個(gè)非凡的器官,它具有很強(qiáng)大的能力通過(guò)其他機(jī)制來(lái)補(bǔ)償各種缺失。”
加拿大多倫多大學(xué)的藥理學(xué)副教授Albert Wong認(rèn)為這一研究具有重要的意義。“Tsai研究室的這篇文章證實(shí)了DISC1變異體和Wnt/Gsk3-β信號(hào)與大腦發(fā)育之間的重要關(guān)聯(lián)，推動(dòng)我們進(jìn)一步地了解了大腦結(jié)構(gòu)和功能異常的機(jī)制，”Albert Wong說(shuō)。
