科學家發現能從DNA預測精神疾病

日本大阪大學和奈良大學等多家研究單位的研究人員合作，發現蛋白質CX3CR中一個單一的氨基酸替代可能預測精神分裂症和自閉症。相關文章近期發表在Translational Psychiatry上。

亨廷頓氏病、囊性纖維化和肌營養不良都是可以追溯到單一突變的疾病。對於這些疾病無癥狀的患者來說，診斷相對比較容易——你有這種突變嗎？有的話就有危險了。另一方面，很多複雜的疾病沒有明顯的突變。日本研究人員進行的一項新研究顯示，一種潛在的罕見基因突變可作為兩種神經發育障礙：精神分裂症和自閉症的預測因子。

這項研究的作者之一，大阪大學教授Toshihide Yamashita說：「異常突觸的形成是精神分裂症和自閉症的重要發病機制。小膠質細胞對突觸連接的結構和功能有貢獻。」

小膠質細胞是腦細胞中唯一表達G蛋白偶聯受體CX3CR1的細胞。已多次報道它與神經發育障礙包括精神分裂症和自閉症譜系障礙有關，但都是在轉錄組學和動物研究而不是遺傳研究中發現的。已知這種受體的突變會影響突觸連接，並在小鼠中引起異常的社會行為。它也與神經炎性疾病如多發性硬化症有關，不過沒有研究顯示其在神經發育障礙中的作用。

根據這一假說，研究者們對7000名以上的精神分裂症、自閉症患者和健康受試者進行了一個CX3CR1基因的統計分析，發現了一個突變的候選，由單個氨基酸從丙氨酸轉變為蘇氨酸，可以作為預測的候選標記。

CX3CR1基因

Yamashita說：「丙氨酸替代蘇氨酸是一種罕見的變異。罕見變異改變了基因的功能，但在人群中發生頻率較低。它們對於研究沒有明顯突變原因的複雜疾病很有用處。」

CX3CR1的結構包括一個稱為螺旋8（Helix 8）的域，對啟動信號級聯反應是很重要的。計算機模型表明，一種氨基酸的變化足以破壞信號傳遞。

CX3CR1三維結構

Yamashita解釋說：「變異使疏水性的變為親水性的，使螺旋8變得不穩定。我們在細胞中過表達突變的CX3CR1發現Akt信號中斷了。」

據Yamashita的介紹，這個發現是第一個將小膠質細胞的一種遺傳變異和神經發育障礙連接在一起的。此外，他希望這一發現可以成為預測性診斷的基礎：「在無癥狀的病人中沒有可靠的診斷精神分裂症或孤獨症的方法。深入了解遺傳風險因素將有助於我們制定預防措施。」

參考資料

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