大脑类器官揭示精神分裂症起源的线索

根据威尔康奈尔医学研究人员的一项新研究，胚胎发育的第一个月脑细胞的多次变化可能会导致生命后期的精神分裂症。

研究人员的研究于 11 月 17 日发表在《分子精神病学》上，他们使用从精神分裂症患者和没有疾病的人身上收集的干细胞在实验室中培养出 3 维“迷你大脑”或类器官。通过比较两组类器官的发育，他们发现细胞中两种基因的表达减少阻碍了早期发育，并导致从患者干细胞生长的类器官中脑细胞短缺。

“这一发现填补了科学家对精神分裂症理解的重要空白，”资深作者说Dilek Colak 博士，菲尔家族脑与心智研究所和威尔康奈尔医学院神经遗传学中心的神经科学助理教授。精神分裂症的症状通常出现在成年期，但对患有这种疾病的人的大脑进行的尸检研究发现，称为脑室的扩大的空腔和皮质层的差异很可能发生在生命早期。

“有迹象表明精神分裂症是在早期发展过程中开始的，但我们没有证据，”Colak 博士说。

通过从多达 21 名人类干细胞捐赠者收集的干细胞中培养类器官，该团队由第一作者 Michael Notaras 博士领导，他是 Colak 博士实验室的前 NHMRC CJ Martin 研究员，能够根据每位患者的确切情况培育出脑组织。基因组成。然后，他们使用单细胞 RNA 测序来比较患者组织和非精神分裂症患者组织中单个细胞的基因表达。

“尽管每个患者都有不同的疾病表现，但我们在所有精神分裂症患者中发现了一个共同的病理，”Colak 博士说。

精神分裂症患者样本中两种对大脑发育至关重要的基因的表达减少，一种称为 BRN2 的基因表达调节剂和一种称为多效素的细胞生长促进剂。这导致新脑细胞产生减少和脑细胞死亡增加。替换细胞中缺失的 BRN2 可以恢复脑细胞的产生，同时添加多效蛋白可以减少脑细胞死亡。如果更多的研究证实了这些结果，它可能会导致靶向疗法的发展，以帮助纠正特定脑细胞类型的这些遗传差异。

“我们取得了一项基本发现，我们认为这是人体组织中存在多种细胞特异性机制并可能导致精神分裂症风险的第一个证据，”Notaras 博士说。“这迫使我们作为一个领域，重新考虑疾病何时真正开始，以及我们应该如何考虑开发下一代精神分裂症疗法。”

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