遗传科学家消除小鼠的精神分裂症症状
在Neuron杂志上撰写的一个多国遗传学家小组通过恢复正常表达来改变成年小鼠的精神分裂症样症状,该基因被称为Neuregulin-1(简称NRG1)。
靶向NRG1的表达,其使得蛋白质对于大脑发育很重要,可能有望治疗至少一些患有脑病的患者。
与精神分裂症患者一样,生物遗传工程改造成具有较高NRG1水平的成年小鼠显示脑信使化学物质谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)的活性降低。小鼠还表现出与人类疾病有关的行为。
“他们通过基因工程改造小鼠,这样他们就可以调高NRG1的水平,模仿某些患者的高水平,然后恢复正常水平,”资深作者,佐治亚州医学院的林梅博士解释说。
“他们发现,当它升高时,老鼠会过度活跃,无法记住他们刚学到的东西,也无法忽视分散注意力的背景或白噪声。当他们将成年小鼠的NRG1水平恢复正常时,精神分裂症样症状消失了。“
虽然精神分裂症通常被认为是一种在成年早期出现的发育性疾病,但研究小组发现,即使他们在成年期之前将NRG1水平保持正常,一旦表达较高水平,小鼠仍表现出精神分裂症样症状。没有干预,他们就会出现与人类大致相同年龄的症状。
“这表明高水平的NRG1是精神分裂症的一个原因,至少在小鼠中是这样,因为当你拒绝它们时,行为不足就会消失,”梅医生说。“我们的数据肯定表明,我们可以通过降低过量的NRG1或阻断其病理效应来治疗这一原因。”
“精神分裂症是一种多种原因引起的谱系障碍 - 其中大多数是未知的 - 往往在家庭中发生,并且仅在少数患者中发现了高NRG1水平。为了降低这些个体的NRG1水平,可能需要开发可能阻断基因信号通路的小分子,“梅博士说。
“目前的治疗方法治疗症状,并且通常侧重于降低两种神经递质的活性,因为底线是神经元之间的过度交流。”
好消息是测量NRG1相对容易,因为血液水平似乎与大脑水平相关。为了遗传改变小鼠,科学家们将NRG1基因的拷贝放入小鼠DNA中,然后确保它们可以控制水平,他们在DNA前面放置了多西环素的结合蛋白,强力霉素是抗生素四环素的稳定类似物,这对于弄脏胎儿和婴儿的牙齿是臭名昭着的。小鼠出生时表达高水平的NRG1并使抗生素恢复正常水平。
“如果你不喂四环素小鼠,NRG1水平总是很高。内源基因水平不受影响。高水平的NRG1似乎激活激酶LIMK1,损害神经递质谷氨酸的释放和正常行为。LIMK1连接确定了另一个干预目标,“梅医生总结道。
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