首页82 DNA损伤与自闭症的大脑过度生长有关
发布时间:2020-03-31 14:50
dna损伤与自闭症的大脑过度生长有关

研究人员以前已经表明,脑细胞过度增殖会导致大头畸形或大头颅,与自闭症有关

现在,发表在《细胞干细胞最后一周》(cell stem celllast week,1月30日)上的一项研究的作者认为,过度生长与复制压力,随后的dna损伤以及源自自闭症谱系障碍患者的诱导性多能干细胞的神经祖细胞功能障碍有关

令人震惊的是,加利福尼亚大学旧金山分校的分子生物学家比约恩·施韦尔(bjoern schwer)研究了神经细胞中的dna修复和基因组稳定性,但没有参加这项研究,他在给《科学人》的一封电子邮件中写道

对于自闭症谱系障碍有很多潜在影响,对其他神经发育障碍也有潜在影响

2016年,波士顿儿童医院的schwer和frederick alt领导的一个研究小组表明,小鼠的神经祖细胞基因组中有双链dna断裂簇

这些热点集中在神经特异性基因上,这些基因往往比在其他细胞类型中表达的基因更长,并且也与神经系统疾病有关

salk研究所的神经科学家rusty gage,gage实验室的研究生meiyan wang和他们的同事与alt进行了合作,探讨了这些相同的受损簇是否会出现在人类神经祖细胞的基因组中

wang去了alt实验室学习如何绘制全基因组双链断裂图

然后,她将这项技术用于以前在gage实验室中获得的几种神经祖细胞系:其中3种来自患有大头自闭症谱系障碍的患者,另外3种来自神经型对照

研究人员发现,就像在小鼠中一样,典型人类细胞中的双链断裂集中在长的神经基因中,并且集中在与啮齿动物相同的许多基因中

他们还确定,当用加速复制的药物处理人类细胞时,这些细胞最终会遭受更大的dna损伤

首页 因为研究小组之前已经证明,即使没有药物治疗,自闭症患者的细胞也会过度增殖,因此他们假设这些细胞也会有更多的双链dna断裂

的确如此,他们发现细胞在s期也花费更少的时间,s期是细胞复制其dna的部分细胞周期

另外,药物治疗的典型细胞和自闭症患者未经治疗的细胞中的复制均被破坏:复制叉比对照细胞中停滞的频率更高,复制和转录机制似乎相互碰撞

gage解释说,您拥有一个能够复制其dna的细胞,同时又可以从同一dna转录rna,因此这是一个脆弱的时期

您可以想象,与短基因相比,长基因转录所需的时间要多得多,而短基因可能更容易受到与复制和转录相关的机制之间冲突的影响

接下来,作者证明复制压力与基因的双链dna断裂的增加是同时发生的,这些基因已显示在自闭症谱系障碍中起作用

然后他们表明这种dna损伤导致迁移和细胞连接问题

总之,这些发现表明,在患有自闭症的人的神经祖细胞中,引起大头畸形的过度增殖导致复制压力,继而引起与自闭症谱系障碍相关的基因的dna损伤,进而改变细胞的行为

这项工作提供了一种一般的机制,说明特定的体细胞突变如何出现在神经前体或后来的这些神经前体的后代中,不仅与自闭症谱系障碍有关,而且与许多其他神经系统疾病有关,西北费因伯格医学院的神经科学家alicia guemez-gamboa说,他没有参加这项研究

她补充说,未来的方向包括确定这些双链断裂是否可以在发育过程中产生体细胞突变,这些突变随后将有助于或影响神经功能

wang承认,尚不清楚这种dna损伤是否导致这些细胞中突变的增加以及大头自闭症患者体细胞新宝6创造奇迹登录官网突变的增加

宾夕法尼亚州立大学的分子生物学家斯科特·塞勒克(scott selleck)并未参与这项研究,他指出,自闭症患者的神经祖细胞来源的智商低,这为未来的研究提供了另一个方向

他说,很有趣的是,他们是否在患者的细胞中发现了相同的现象,这些现象并未显示出智商的严重变化,但仍具有明显的自闭症谱系障碍的研究水平分类,他补充说,这条研究线可能是描述作者在自闭症谱系障碍和低智商中观察到的机制作用的方法

确定这种dna损伤是否是自闭症的普遍特征也是gage感兴趣的

他说,患有大头畸形的儿童仅约占孤独症病例的30%,因此研究人员希望探究他们观察到的dna损伤和基因组不稳定是否存在于其他类型的孤独症中

等人,在自闭症的hipsc模型中神经祖细胞增殖的增加会诱导复制应激相关的基因组不稳定性,cell stem cell,doi:10.1016 / .2019.12.013,2020

新宝6创造奇迹登录官网综合报道

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