小分子使新的成年神經(jīng)元不走失可能與精神分裂癥有關(guān)

一小段被稱為microRNA的核糖核酸可以使一個(gè)健康的成人大腦和一個(gè)容易出現(xiàn)包括精神分裂癥在內(nèi)的疾病的大腦區(qū)別開來。

索爾克研究所(Salk Institute)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，miR-19引導(dǎo)成人大腦中新神經(jīng)元的位置，而該分子在精神分裂癥患者的細(xì)胞中被破壞。該研究結(jié)果于2016年7月6日發(fā)表在《神經(jīng)元》(Neuron)雜志上，為更好地理解成人大腦如何控制新神經(jīng)元的生長(zhǎng)以及它如何出錯(cuò)鋪平了道路。

“這是個(gè)體microRNA與大腦中的特定過程或大腦疾病之間的第一個(gè)聯(lián)系，”資深作者Rusty Gage說，他是Salk基因?qū)嶒?yàn)室的教授，也是Vi和John Adler研究年齡相關(guān)性神經(jīng)退行性疾病的主席。

雖然大多數(shù)RNA分子都包含了制造蛋白質(zhì)的指令——細(xì)胞的體力活——但microrna并不編碼蛋白質(zhì)。相反，它們自身是活躍的，與其他RNA鏈結(jié)合，阻止它們產(chǎn)生蛋白質(zhì)。此前，科學(xué)家們已經(jīng)證明，在大腦疾病中，microRNA分子的水平會(huì)發(fā)生改變，但哪些microRNA與之無關(guān)。

Salk高級(jí)研究員、這篇新論文的第一作者韓金菊(音)說:“人們對(duì)大腦中的microrna進(jìn)行了相當(dāng)廣泛的研究。”“但目前有超過2000種microrna，只有少數(shù)幾個(gè)被深入研究過。”

在人類大腦的一些特定區(qū)域，成年期會(huì)出現(xiàn)新的細(xì)胞。Gage, Han和他們的同事發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這些區(qū)域的新腦細(xì)胞(稱為神經(jīng)祖細(xì)胞)的前體被誘導(dǎo)成為成人大腦中的神經(jīng)元時(shí)，miR-19的水平變化比任何其他microRNA的水平都要大。

“microRNA miR-19與癌癥有關(guān)，人們從未想到它與大腦有關(guān)，”韓說。“但我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)干細(xì)胞分化成神經(jīng)元時(shí)，其水平發(fā)生了相當(dāng)大的變化。”

研究人員接著表示，當(dāng)miR-19在神經(jīng)祖細(xì)胞中被阻斷時(shí)，一種名為Rapgef2的基因?qū)?yīng)的RNA水平會(huì)發(fā)生改變。此外，新的神經(jīng)元沒有遷移到大腦的正確區(qū)域。

由于新的腦細(xì)胞的不正確遷移與精神分裂癥等神經(jīng)精神疾病有關(guān)，Gage的研究小組接下來分析了神經(jīng)祖細(xì)胞中miR-19和Rapgef2的水平，這些細(xì)胞是通過重新編程精神分裂癥患者的皮膚細(xì)胞而產(chǎn)生的。雖然患者的Rapgef2基因沒有突變，但他們的miR-19水平較高，這與Rapgef2的RNA和蛋白水平較低相對(duì)應(yīng)。該小組目前正在研究miR-19在精神分裂癥小鼠模型中的作用，以及從更廣泛的人群中觀察細(xì)胞。

因?yàn)閙iR-19與癌癥(包括乳腺癌、前列腺癌和B細(xì)胞淋巴瘤)有關(guān)，研究人員已經(jīng)在研究阻斷這種分子的藥物。但韓說，新的研究結(jié)果表明，這類藥物可能對(duì)大腦有影響。她說:“這意味著，如果miR-19靶向于癌癥，那么對(duì)大腦的影響需要仔細(xì)考慮。”但這也意味著人們可能會(huì)用這些療法來治療神經(jīng)精神疾病。不過，還需要做更多的工作，才能確定這一結(jié)果是否適用于人類。

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