自闭症点的新的遗传模型疾病的细胞根

正常功能和神经元的连接中断背后可能神经发育障碍

通过 尼娜白,达纳·史密斯

Human neurons that were derived from skin cells
从皮肤细胞派生的人类神经元。 通过阿迪提德什潘德图像

研究人员在888真人赌场已经开发出自闭症的新的遗传模式,采用 在实验室中创建的神经元 从患者自身的皮肤细胞。他们的实验表明,在神经元的电点火异常可能导致孤独症行为和发育的症状,而在大脑尺寸异常神经元的大小和形状不同的结果,往往伴随着混乱。

劳伦魏斯
劳伦魏斯博士

科学家在实验室 劳伦魏斯博士,精神病学副教授和成员的 研究所人类遗传学 在UCSF,看着遗传突变引起任一的DNA的区域上,其包括在脑重要的细胞功能牵连29个基因染色体16上的缺失或重复。 (通常,在每基因的两个副本,一个每条染色体上,但缺失或重复导致在任一个拷贝或基因的3份,分别)。

在2008韦斯发现了这个区域的是缺失或重复可能会导致自闭症。癫痫,精神疾病,和其他智力残疾也被认为与这些突变。此外,该区域的缺失导致大头畸形 - 一个不成比例的大脑 - 而复制导致小头畸形,或异常小的大脑。自闭症常常伴有头大小正常,导致投机,大脑尺寸的变化可能是导致这种疾病的一个因素。

挂行为,脑容量异常不同的神经机制

在目前的研究,在网上公布(分解)。 8,2017年,在 细胞报告研究人员想知道如何突变似乎对立的 - 无论是消除或16号染色体上添加相同的29个基因的一个副本 - 既可能导致自闭症。他们也想确定是否微量或大头畸形确实可以直接链接到自闭症。

研究人员获得了从谁携带一个或另一个突变,这是他们第一次变成干细胞,然后进入脑细胞的患者的皮肤细胞。与缺失的神经元曾与更多和更长的树枝脱落细胞显著较大的细胞体,而用复制的神经元有小胞体和短分支。科学家认为,在细胞大小这些差异后面在患者中观察到的整体脑大小的差异,与对应于较大的神经元和因此更大的大脑缺失,并导致更小的神经元和小脑中重复。

阿迪提德什潘德博士
阿迪提德什潘德博士

除了细胞大小的变化,无论是缺失或重复的神经元有较少的突触 - 神经元之间的电气连接 - 不是从人民创造没有这些突变的神经元。也有在实力突触的发射率的差异和。事实上,这些变化在突触密度和功能是相同的患者要么缺失或重复表明,这些差异可能有助于在这两种类型的患者看到了自闭症相关的行为改变。

“我们的研究结果表明,在自闭症看到的解剖症状可有不同的起源比行为症状,尽管他们通过相同的突变引起的,”说 阿迪提德什潘德博士,在魏斯实验室的第一作者论文的博士后研究员。 “神经元尺寸的变化可能会导致在大脑周长的差异,而在神经元的功能变化可能是常见的行为症状背后。下一步骤将是尝试找出其中29个基因分别负责不同的细胞或功能的改变。”

一个画面开始出现

由韦斯的研究小组在11月发表了相关文章。 21,2017年,在 分子精神病学 开发孤独症的第二新的遗传模型。研究人员再次创造了从谁携带基因突变,这一次是在一个关键信号通路是必要的,在身体的每一个细胞癌患者捐献的细胞神经元。基因突变导致一种极为罕见的遗传性疾病称为cardiofaciocutaneous(CFC)综合征,其特点是在心脏发育异常,五官,皮肤和头发。此外, 以前的研究 通过魏斯透露,人们有这个情况有孤独症高风险。

在新的纸张,一个团队领导通过魏斯实验室的博士后研究员 埃里卡叶博士发现,CFC突变引起的神经祖细胞 - 早期神经元能发育成各种不同类型的脑细胞 - 过早地发展。细胞留下的祖阶段太早,它摆脱了不同类型的脑细胞的正常比例。具体而言,突变导致早期发展的细胞,如抑制性神经元和某些类型的兴奋性神经元的,这需要更长的时间来开发细胞的缺乏,如星形胶质细胞,在大脑中的主要支持细胞的盈余。

值得注意的是,科学家们再次观察与突变的神经元的大小和功能的差异。兴奋性神经元更大,并用更多的分支脱落更为复杂,而抑制性神经元体积较小,有较少的分支。 ,同样的突变引起两种不同类型的神经元的作用是相反的惊讶魏斯的球队,并带领他们推测,这些变化可能是背后的一些在混乱看到的行为症状,特别是因为自闭症和癫痫一直被认为以遏制部分来自于兴奋性和抑制活性在脑的不平衡。

“一番作为行为上的复杂和难以量化的自闭症,当我们在看所有已测试了不同的遗传模型,我认为一个画面开始与一些相似之处出现,像减少突触密度和细胞大小的差异,”韦斯说。 “这给了我们希望,即使自闭症是由很多不同的遗传风险因子的组成,可能会有一些常见的神经系统发生变化,从而导致常见的治疗方法。”

这项研究由Deshp和e等人由西蒙斯基金会和美国国立卫生研究院的支持(DP2 od007449,R21 mh105745)。

另外研究者们 史密塔亚达夫博士,宕道博士智勇武,博士,肯顿hokanson博士米歇尔·卡希尔,博士, 阿伦wiita博士裕-农扬博士,和 埃里克ullian博士,888真人赌场的。

The study by Yeh et al was supported by the National Institutes of Health (1DP2OD007449, T32 EY007120, 5RO1AR062165), the Simons Foundation, the Brain & Behavior Research Foundation, a Staglin Family/ International Mental Health Re搜索 Organization Assistant Professorship, the UCSF Resource Allocation Program, the LeJeune Foundation, the City College of 旧金山 Bridges to Stem Cell Program, 和 研究 to Prevent Blindness.

额外的作者是党Q值。道,博士,智永武,santoshi米。 k和alam,费德里科米。卡马乔,柯蒂斯汤姆,万东医疗Zhang博士,凯瑟琳一个。 rauen,医学博士,和 埃里克米。 ullian,休斯顿循道研究所的888真人赌场和罗伯特krencik,博士,博士学位。

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