精神分裂症古代卷轴基因组测序和突触修剪

多年来，我们现在称为精神分裂症的疾病被描述为天堂的礼物，四种身体幽默的不平衡，来自神灵的惩罚和恶魔般的占有。直到19世纪中叶，德国精神病学家埃米尔·克拉普林才用“痴呆症”这个词来表示“年轻时发生的精神衰弱”。50多年后，瑞士精神病学家欧根·布鲁勒(Eugen Bleuler)将希腊根源分裂(精神分裂)和精神(思想)称为“精神分裂症”，意为“分裂思维”。

这种疾病的一个重要标志是它倾向于在家庭中运行。这种疾病发生在不到1%的普通人群中，但是在患有该疾病的一级亲属的人中，例如父母，兄弟或姐妹，这种情况发生率为10%。这种遗传联系最近为破译精神分裂症的分子基础提供了重要线索，这对于加速治疗的发展至关重要，甚至可能预防这种疾病。

2月基因组月度进展描述了哈佛医学院和布罗德研究所研究人员从一项研究中了解精神分裂症的遗传性和进展的一次飞跃。该研究发表在2016年2月11日的“ 自然”杂志上，标志着利用大量全基因组序列(人类整个基因组的DNA序列，包括编码区和非编码区)进行研究的潜力，创新的生物学方法和用于分析的高级软件工具包。

研究团队由Steven McCarroll博士领导。和Aswin Sekar利用现有资源分析大量信息。他们从精神病学基因组学联盟(PGC)，NIH 基因组织表达(GTEx)的脑样本和NHGRI 基因组测序信息工具(GS-IT)计划的软件中提取全基因组序列。

来自PGC的65,000名健康和受影响个体的基因组数据和来自GTEx中健康人基因组的基因表达的基因组数据的分析显示，具有更高数量的基因C4拷贝的患者更经常受精神分裂症的影响。根据该研究，C4基因似乎引发了对青少年仍然成熟的大脑连接的过度“修剪”。修剪是成熟的青少年大脑中的正常过程，可以消除多余的大脑连接。但是，过多的修剪会损害心理功能。

注意到这一点，研究小组研究了培养中的脑细胞，以找出基因产物(蛋白质)的位置。他们在培养皿中培养脑细胞并检查它们是否由C4基因产生的C4A或C4B蛋白。在脑细胞和它们之间的连接上发现了大量C4A沉积物，称为突触，提供了这些蛋白质由神经元和突触产生或沉积在神经元和突触上的证据。

使用小鼠模型来检查C4基因如何在活脑中起作用。研究小组发现，具有两个基因拷贝的小鼠的突触计数最低; 没有功能基因拷贝的小鼠具有最高的突触计数。具有一个功能性拷贝和一个非功能性拷贝的小鼠在两个极端之间具有突触计数。

该团队使用这些观察结果来支持他们声称C4A在突触修剪中很重要，并且过度突触修剪可能是精神分裂症的可能根本原因。这一发现令人兴奋，因为可以开发药物和疗法来针对疾病的根本原因而不是症状。此外，本研究中使用的方法可用于研究其他复杂疾病。

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