Videnskab: afslører nervecelletyper, der er forbundet med autisme

I en ny undersøgelse har forskere fra forskningsinstitutioner som University of California, San Francisco (USA, San Francisco, Californien, USA) passeret mere end 100, 000 dødsfald af mennesker med autismespektrum lidelse (ASD) og folk uden ASD. Kernehjernesekventering af baghjerneceller afslørede de typer gener, der afvikles reguleret i denne sygdom, og hvilke typer celler, der gennemgår en sådan afvigende regulering. Disse resultater hjælper med at indsnævre fokus for fremtidig ASD-forskning til de mest sandsynlige molekylære og cellulære abnormaliteter. De relevante forskningsresultater blev offentliggjort i tidsskriftet Science den 17, 2019 maj, og titlen på papiret var" Enkeltcelle genomics identificerer celletypespecifikke molekylære ændringer i autisme" .

Billede fra Science, 2019, doi: 10. 1126 / science.aav 8130.

GG quot; Den bruger den nyeste teknologi, den udfører forskning på enkeltcelle niveau, den validerer og udvider tidligere observationer," sagde Daniel Geschwind, en autismeforsker ved University of California, Los Angeles (ikke involveret i den nye undersøgelse). Tidligere forskning har bragt os til et opløsningsniveau, som vi aldrig har opnået før."

Stephan Sanders, en genetiker ved University of California, San Francisco (ikke involveret i den nye undersøgelse) tilføjede," Dette er et eksperiment, der skal gøres. På organisatorisk niveau gengiver den bredt tidligere forskningsdata om autisme. . Derefter så det for første gang på, hvilke celletyper der gjorde disse forskelle."

For tiden er forekomsten af ​​ASD hos børn i USA omkring 1 i 60. Denne sygdom dækker en bred vifte af tilstande, der er kendetegnet ved nedsat kommunikation og sociale færdigheder. ASD's heterogenitet gør dens molekylær patologiforskning vanskelig. Første forfatter Dmitry Velmeshev, en postdoktorisk forsker ved University of California, San Francisco neurolog Arnold Kriegstein' s laboratorium, sagde, at genekspressionsundersøgelser i hjernevæv fra mortem fra patienter med ASD har identificeret veje, der er ofte påvirket, herunder Synaptic funktion.

Sanders påpegede, at tidligere undersøgelser yderligere har antydet en tendens til nedsat neuronal ekspression og øget gliacellegenekspression i ASD. Dog forklarede han," Det er uklart, om disse ændringer repræsenterer forskelle i denne del af cellen (for eksempel relativt få neuroner) eller genetiske abnormiteter, der forekommer i cellen."

Velmeshev forklarede, at dette skyldes, at" hvad folk gør er en masse genekspressionsforskning, hvilket betyder, at der ikke er nogen direkte måde at studere specifikke celletyper." I dag har Velmeshev og kolleger testet mere end 50, 000 enkeltcellekerner fra cerebral cortex fra 15 ASD-patienter og 16 styrer genekspression i mere end 50, 000 kerner i emnet' s hjerne.

Efter automatisk adskillelse af individuelle kerner i dråber, stregkodemærkning og sekventering af RNA tildeles de opnåede data automatisk til individuelle celler baseret på deres stregkoder, hvilket tillader, at celletyper bestemmes på baggrund af ekspressionen af ​​deres nøglemarkørgener. På denne måde var Velmeshev' s team i stand til at påvise celletyper med signifikant forskellige genekspression mellem ASD-patienter og kontrolpersoner.

De fandt, at i prøver fra patienter med ASD havde neuroner i den øverste cortex en tendens til at vise de mest genetiske abnormiteter, og gener involveret i synaptisk funktion og transkription blev mest påvirket. Microglia, der spiller en rolle i hjerneimmunitet, viser også betydelige genetiske abnormiteter hos patienter med ASD, og ​​mikrogliale aktiveringsgener og udviklingstranskriptionsfaktorgener er mest påvirkede.

Dennis Wall, en ASD-forsker ved Stanford University School of Medicine (ikke involveret i denne nye forskning), sagde," Dette er et spændende fremskridt, og det ser ud til at være en meget rimelig og vigtig undersøgelse ... i en meget detaljeret og elegant måde Tilgangen beskriver de berørte stier. Det hjælper med at fremhæve et område, hvor der forventes yderligere forskning."

Selvom Joseph Buxbaum fra Icahn School of Medicine på Mount Sinai i USA mener, at" dette er en elegant undersøgelse af" ;, er han bekymret over prøvestørrelsen. Han sagde ja, der kan være mere end 50 000 kerner, men de kom kun fra 15 patienter. Han fortsatte med at sige, at dette ikke er" disse forfatteres skyld" men afspejler" et stort problem på dette felt - det grundlæggende problem med meget begrænsede hjerneprøver"

GG quot; Jeg er overbevist om, at alt i dette papir er sandt, men det er måske ikke universelt."

Velmeshev er enig og siger" det er bestemt vigtigt at gengive i et større datasæt." Han tilføjede," når vi sammenligner store mængder af genekspressionsdata fra vores prøver med tidligere genererede data ... Der er et stort antal almindelige ASD-relaterede transkriptionelle ændringer mellem datasæt, sagde" Kriegstein og opdagelsen" er meget opmuntrende." (fra bioon.com, kompilér hsppharma.com)

Reference:

Dmitry Velmeshev et al.Enkeltcelle genomics identificerer celletypespecifikke molekylære ændringer i autisme. Videnskab, 2019, doi: 10. 1126 / science.aav 8130.