“敲除”你的一個(gè)基因，你就可能患上精神病！

在卡羅林斯卡學(xué)院醫(yī)學(xué)生物化學(xué)和生物物理學(xué)系，Per Uhlén教授及其同事研究了鈣（Ca2+）通道基因CACNA1C在大腦發(fā)育中的作用。大規(guī)模的遺傳學(xué)研究先前表明，CACNA1C與雙相情感障礙和精神分裂癥都有關(guān)系，但至于是怎樣的關(guān)系仍未解決。在正常情況下，CACNA1C將電活動(dòng)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)，包括細(xì)胞膜Ca2+濃度的瞬時(shí)或振蕩變化，調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的關(guān)鍵生物過程。

Uhlén的實(shí)驗(yàn)室先前已經(jīng)表明，未成熟的神經(jīng)元表現(xiàn)出自發(fā)的電活動(dòng)和Ca2+活動(dòng)，建立復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)電路，包括細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化，這在發(fā)育的大腦過程中是至關(guān)重要的。

Uhlén教授說：“利用一個(gè)數(shù)學(xué)模型，我們可以模擬細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)中的電活動(dòng)和Ca2+活動(dòng)，并研究微調(diào)某些參數(shù)時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響。”

他們發(fā)現(xiàn)，CACNA1C作為一個(gè)分子開關(guān)，可以刺激廣泛的網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)。模擬也可以通過電生理實(shí)驗(yàn)得到證實(shí)，在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)用1 pA的小電流只對(duì)應(yīng)一個(gè)離子通道，是觸發(fā)自發(fā)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的臨界點(diǎn)。

研究人員還測試了敲除小鼠前腦中的CACNA1C的效果，這導(dǎo)致未發(fā)育的神經(jīng)元的自發(fā)活動(dòng)減少，特定腦區(qū)的大小發(fā)生變化。此外，他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)CACNA1C被敲除時(shí)，小鼠表現(xiàn)出焦慮增加的跡象。

科學(xué)家說：“我們的結(jié)果提供了有關(guān)參與大腦發(fā)育的機(jī)制的重要功能和分子信息。我們希望這些發(fā)現(xiàn)將為開發(fā)與CACNA1C有關(guān)的精神疾病患者的新療法提供信息。”

總之，該研究證明了風(fēng)險(xiǎn)基因CACNA1C影響細(xì)胞信號(hào)、大腦發(fā)育和精神疾病風(fēng)險(xiǎn)的模型和機(jī)制。

該研究論文題為"Disrupted Cacna1c gene expression perturbs spontaneous Ca2+ activity causing abnormal brain development and increased anxiety"，已發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》期刊上。

前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP資訊組

論文原文：https://www.pnas.org/content/119/7/e2108768119

從學(xué)術(shù)到產(chǎn)業(yè)，更多相關(guān)數(shù)據(jù)請(qǐng)參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2021-2026年中國基因治療行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告》。同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商引資、IPO募投可研、IPO業(yè)務(wù)與技術(shù)撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

標(biāo)簽： 精神疾病