通过修改老鼠染色体诊断孤独症和精神分裂症
发布时间：2011-10-27 | 来源：麻省理工《科技创业》
关键词：
染色体
孤独症
精神分裂症
家庭研究表明遗传是导致孤独症和精神分裂症的一个主要原因，但这些疾病被认为是在早期发育时期开始形成的，这使得研究者们难以对其潜在的遗传性进行研究。
现在，纽约冷泉港实验室（Cold Spring Harbor Laboratory）的研究者们培育出了具有染色体异常的老鼠，这一异常与人类该病患者中所发现的那些相一致。这将使关于遗传在大脑发育过程中的作用的研究更易进行。
研究者希望通过培育具有染色体畸形的动物，来更好的认识这些疾病是如何形成的。
在2008年，一些研究组识别出了位于16号染色体上的一部分DNA，16号染色体似乎对人类的大脑发育很重要。这一部分DNA缺失与孤独症和发育迟缓紧密相关，同时若该部分DNA重复，则可能导致孤独症和精神分裂症。
老鼠大脑：此图像来自于核磁共振成像扫描，显示了受到染色体变异影响的老鼠大脑区域，这些染色体变异与人类孤独症和精神分裂症紧密相关。
研究者们使用了一种相对新型的遗传学技术，被称为染色体工程（chromosome engineering），目标是老鼠中相当于16号染色体相关部分那一区域。然后使用标准方法来培育该段缺失或重复的老鼠。
相对于重复变异，染色体缺失变异似乎具有更严重的后果，这与临床医生在人类患者中所观察到的结果一致。具有缺失变异的老鼠大约有一半在出生后不久死亡，表明这一染色体部分对于正常发育是必须的。但这一缺失是否会增加人类初生儿的死亡率还未可知。
具有缺失变异的老鼠也会表现出与孤独症相关的行为，例如进行范围有限的重复性运动和睡眠不足。但研究者对老鼠实施核磁共振成像扫描时，发现该缺失与某些区域的大脑容量增加相关，特别是在下丘脑部分，该区域控制着进食和睡眠行为。而具有重复变异的老鼠，相对于对照标准而言，倾向于具有更小的大脑区域，但是影响没有缺失变异显著。
米尔斯及其同事们的下一步工作，就是弄清楚所观察到的行为上和解剖上差异背后的机理。大部分老鼠标本通过操纵一个单基因来培育，但是人类和老鼠中16号染色体上相关区域含有的基因都多于20个，而且还不清楚哪一个最重要。“这需要将考察区域缩至更少的几个基因上，”波士顿儿童医院的一位遗传学研究者大卫·米勒（David Miller）说道。他对人类16号染色体上的缺失进行过研究，但并未参与此项新研究。
为达成此目的，米尔斯和她的团队正在将该部分染色体区域划分成小的片段，并培育缺失变异和重复变异老鼠的子群。研究如此多基因之间的相互作用将会很有挑战性，但是，这对于了解像孤独症和精神分裂症之类的不同种类的复杂疾病来说，可能是很有必要的。包括波士顿儿童医院在内的很多门诊部，已发现16号染色体上缺失或重复的检测方法。“关键是当你发现这些变异时，能知道它们的作用。”米勒说。
我要投稿
