微rna分析为精神分裂症的遗传学提供线索
玛丽亚·卡拉约古医学博士
纽约-(星期日，2008年5月11日)哥伦比亚大学医学中心的研究人员揭示了microRNAs(调节许多基因表达的分子家族)异常可能导致与精神分裂症和其他大脑疾病相关的行为和神经元缺陷的原因。在5月11日出版的《自然遗传学》杂志上，精神病学教授Maria Karayiorgou医学博士和哥伦比亚大学医学中心生理学和神经科学副教授Joseph a. Gogos医学博士解释了他们是如何发现先前未知的小鼠microrna产生的变化的，小鼠模型具有先前在精神分裂症患者中发现的相同染色体22q11.2缺失。
描述:这里显示的是人类22号染色体和一些精神分裂症患者缺失的染色体片段。该染色体片段(22q11)的丢失是唯一已知的与精神分裂症相关的复发拷贝数突变。小鼠16号染色体上的相应区域与小鼠模型中工程缺失的位置一起显示。工程缺失导致microRNA产生的改变，从而导致神经元和行为缺陷。
图片来源:©2008，哥伦比亚大学医学中心。
“我们已经知道22q11.2微缺失的人患精神分裂症的风险很高，”Karayiorgou说，几年前，他在确定22q11.2缺失是人类精神分裂症的主要危险因素方面发挥了重要作用。“通过进一步研究这条染色体，我们已经能够在基因表达水平上看到，microrna的异常可能与与疾病相关的行为和认知缺陷有关。”
约瑟夫·a·戈戈斯，医学博士，博士
研究人员模拟小鼠，使其具有与一些精神分裂症患者相同的基因缺失，并检查了大脑特定区域中超过30,000个基因的表达情况。当他们发现microrna的基因家族受到影响时，他们怀疑Dgcr8基因是罪魁祸首。Dgcr8基因是包含在22q11.2微缺失中的27个基因之一，在microRNA的产生中起着关键作用，因此这是一个合乎逻辑的假设。事实上，当他们制造出Dgcr8基因缺陷的小鼠，并在各种认知、行为和神经解剖学测试中进行测试时，他们观察到精神分裂症患者经常出现的相同缺陷。
Gogos博士说:“我们的研究表明，microRNA处理过程的改变会导致突触和行为缺陷。”Drs。Karayiorgou和Gogos合作，利用人类遗传学和动物模型方法，破译了来自22q11的单个基因在精神分裂症发展中的作用。
这项工作的意义在于，它涉及了一组全新的、以前从未怀疑过的易感基因，并使研究人员更接近于理解这种疾病的生物学机制。如此庞大的基因家族(最新估计，人类microrna的数量至少有400种，影响多达三分之一的基因表达)可能在一定程度上解释了与这种毁灭性疾病相关的遗传复杂性，并解释了研究人员在努力确定单个基因时遇到的一些困难。
Gogos博士说:“我们希望对精神分裂症相关基因了解得越多，治疗就越有针对性。”“就像癌症患者检测了一种特定的基因(如BRAC1)一样，可以对他们进行检测，然后用专门为他们设计的方案进行治疗，我们希望能够充分了解精神分裂症大脑，以针对个别患者进行治疗。”
研究人员的下一步是找到许多基因，这些基因的表达由已确定的缺陷microrna控制，这些基因可能反过来参与精神分裂症的发病机制。为了进一步阐明这种疾病的遗传基础，还必须对其他遗传变异进行更多的研究和鉴定。Karayiorgou和Gogos。
在这项研究中，除了来自哥伦比亚大学的同事，第一作者Kimberly Stark和Bin Xu，以及共同作者Wen-Sung Lai, Ruby Hsu和Hui Liu博士。Karayiorgou和Gogos与冷泉港实验室的Anindya Bagchi和Alea Mills以及英属哥伦比亚大学的向万和Paul Pavlidis合作。
这项研究得到了美国国立卫生研究院、哥伦比亚大学医学中心的利伯精神分裂症研究中心、纽约科学院、麦克奈特脑障碍奖、全国精神分裂症和抑郁症研究联盟以及EJLB基金会的支持。
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哥伦比亚精神病学是美国最好的部门和精神病学研究机构之一，对目前精神疾病的理解和治疗做出了巨大贡献，包括抑郁症、自杀、精神分裂症、躁郁症和焦虑症，以及儿童精神疾病。该科位于纽约长老会医院/哥伦比亚大学医学中心校园的纽约州精神病学研究所，位于曼哈顿上城华盛顿高地社区，与哥伦比亚大学内科和外科医生学院各学科的医生建立了合作关系。访问http://columbiapsychiatry.org/．