清华大学PNAS发表文章解析精神分裂症易感基因(附全文)
2011-11-16
来源:医脉通
来自清华大学生命科学学院和冷泉港实验室的研究人员在近期发表了题为“Schizophrenia susceptibility gene dysbindin regulates glutamatergic and dopaminergic functions via distinctive mechanisms in Drosophila”的文章,文章中解析了一种重要的精神分裂症易感基因的作用机制,有助于解析神经递质作用机理,这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》(PNAS.2011Nov2.)[全文阅读请点击]杂志上。
文章的通讯作者是钟毅教授,其早年毕业于清华大学工程物理系,于美国爱荷华大学获得博士学位,1992年受聘到美国冷泉港实验室,2001年被聘为清华大学生物系讲座教授,博士生导师。同年被聘为教育部长江计划特聘教授。
神经递质(neurotransmitter)是指在神经元的突触前膜向突触后膜起信息传递作用的化学物质,又称神经介质神经系统传递信息,是从各种神经元轴突末端释放一定的神经递质,该递质通过突触间隙作用于突触后膜,产生突触后电位,引起下一级神经元的应答活动。这种通过神经递质的化学传递是突触传递的基本形式。研究发现多神经递质系统的失调是许多精神疾病的重要病理生理特征,其中尤其是精神分裂症表现明显。但是至今科学家们对于其中的机制了解的还并不多。
在这篇文章中,研究人员发现一个精神分裂症单易感基因:dysbindin能通过两个独立的机制,分别调控谷氨酸和多巴胺功能,从而导致两种临床 相关的行为表型。dysbindin(dystrobrevin-binding protein),即短棒菌素结合蛋白基因,这一基因于2002年被报道,称其多态性与精神分裂症有关,之前的研究表明这一基因能影响谷氨酸和多巴胺功能,并引起脊椎动物和无脊椎动物的临床相关行为。在这一基础上,研究人员又发现减少果蝇突触前神经元中dysbindin基因的表达量,会大幅抑制谷氨酸突触递质,而这种谷氨酸缺失会导致记忆受损。
但是神经胶质细胞中这一基因表达量降低,则会引起高多巴胺活性,从而引起异常运动,以及交配改变。这些数据说明,dysbindin基因能调控谷氨酸神经功能,以及多巴胺代谢。
近期中国学者在对精神分裂症的基因研究上取得了一系列喜人的科研成果:
来自安徽医科大学等处的研究人员发现一个新精神分裂症易感基因,他们通过全基因组关联研究平台和生物信息分析技术,对近12000例患者和正常对照人群的全基因组关联研究,结果在11号染色体上发现了一个新的精神分裂症易感基因TSPAN18,同时验证了国外既往研究发现的位于6号染色体上的易感基因。
由上海交通大学Bio-x中心"遗传发育与精神神经疾病"教育部重点实验室、上海佰真基因组学与人类健康研究院、长宁精神卫生中心、中国医学科学院和北京协和医学院等30多家医疗及研究机构的研究人员共同协作,对分别来自中国北方、中部和南方的10,218名受试者(其中包括3750名精神分裂症患者,以及6468名未患该病的对照个体)进行了全基因组关联分析。在随后的研究中进一步对另一组8922名受试者(其中包括4383名精神分裂症患者,以及4539名对照个体)进行了检测,鉴别出了2个与精神分裂症相关的风险位点8p12 (rs16887244, P=1.27×10-10) 和1q24.2 (rs10489202, P=9.50×10-9)。本项研究发现为深入了解精神分裂症的发病机制提供了重要的新研究数据。
还有来自中科院昆明动物所的研究人员首先在欧洲人群中通过病例-对照研究发现的一个精神分裂症易感基因ZNF804A。为了探究ZNF804A在中国人群中是否是精神分裂症的易感基因,昆明动物研究所宿兵研究员的实验室通过与云南省精神病医院和玉溪市第二人民医院合作,对这两个地区的2207份病例-对照样本进行了系统的遗传学分析。 研究发现,在欧洲人群中报道的ZNF804A的一个同精神分裂症显著相关的序列多态位点(rs1344706)在研究的云南样本中并不与精神分裂症相关。但是,他们在前人没有关注的ZNF804A基因调控区却发现了两个新的相关位点(rs359895和rs1021042)。进一步的功能实验证明,在rs359895位点的序列突变会增强ZNF804A基因调控区同广谱转录因子Sp1的结合力,从而上调ZNF804A的转录。这一结果同临床上报道的精神分裂症病人大脑中ZNF804A表达升高的现象是一致的。 这项研究发现揭示了一个新的ZNF804A功能突变。这个突变可能是中国人群中导致精神分裂症发生的重要遗传因素之一。
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