研究人员发现精神分裂症背后的新机制
![Functional magnetic resonance imaging (fMRI) and other brain imaging technologies allow for the study of differences in brain activity in people diagnosed with schizophrenia. The image shows two levels of the brain, with areas that were more active in healthy controls than in schizophrenia patients shown in orange, during an fMRI study of working memory. Credit: Kim J, Matthews NL, Park S./PLoS One. 精神分裂症](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2014/schizophrenia.jpg)
由西方储备大学医学院致电的国际研究人员揭开了一种新的机制,其中蛋白质 - 新生素3-控制了精神分裂症期间脑大脑中释放的关键神经递质。蛋白质升高,人们患有精神分裂症和其他严重的精神疾病,但研究是第一个调查它如何导致这种严重的精神疾病的研究。
一项研究发表在最新一期的美国国家科学院院刊,来自全球各地的神经科学家使用遗传,电生理学,生物化学和分子技术来揭示Neuregulin 3的功能3.它们发现它抑制了适当神经元通信所需的蛋白质复合物。该研究团队包括来自凯洛斯特韦斯特韦斯特·佐治亚州奥古斯塔大学的克利夫兰退伍军人事务医学中心,包括15家神经科学家。
编码Neuregulin 3的基因的某些变化被认为是风险因素精神分裂症。新的研究有助于解释为什么Neuregulin 3是疾病的核心。“我们已经确定了精神分裂症敏感性基因的新功能,Neuregulin 3,它提供了对这种破坏性疾病的细胞机制的洞察力,并且可能导致新的治疗目标,”博士长,博士。梅是西部储备大学医学院的神经科学系的教授和主席。通过了解Neuregulin 3如何在大脑中作用,研究人员可以想到设计在精神分裂症期间恢复其功能的药物。
精神分裂症影响了100个美国成年人的近1个,梅尼说近1。难以挑逗许多相互关联的蛋白质和疾病背后的神经递质。Mei的研究概述了由精神分裂症影响的神经元发现的先前未知的机制。
在这项新的研究中,研究人员在小鼠中突变了编码神经调节蛋白3的基因——但仅在特定的神经元种群中。当他们在帮助激活大脑的神经元中突变神经调节蛋白3(称为锥体神经元)时,经过基因改造的老鼠表现出了与精神分裂症一致的行为。他们的听力和反射都很健康,但异常活跃。他们在记忆和导航迷宫方面有困难。在社会交往中,老鼠会避开陌生人。这些实验不仅支持了神经调节蛋白3在精神分裂症中的作用,而且还帮助确定了涉及的神经元类型。
通过研究来自小鼠的脑样本,研究人员了解了Neuregulin 3如何在细胞水平上工作。他们发现它抑制突触处的蛋白质复合物的组装,该地方邻近神经细胞连通。神经元需要复杂的,称为圈套,在彼此之间传输某些神经递质。特别是,纳雷复合物有助于神经元传播谷氨酸——大脑中最常见的“兴奋性”神经递质。谷氨酸有助于激活神经元,对学习是必不可少的。谷氨酸失衡会导致精神分裂症症状。
具有严重精神疾病的人,如精神分裂症,双相情感障碍和重大抑郁症,往往具有更高水平的Neuregulin 3.研究人员通过在培养的神经元中升高Neuregulin 3来模仿精神分裂症中的蛋白质水平,并发现较高水平的Neuregulin 3抑制谷氨酸释放。具有高水平神经调节蛋白3的细胞不能正常形成SNARE复合体。过多的抑制蛋白阻止了复合物的形成,并抑制了脑细胞中的谷氨酸水平。研究人员得出结论,神经调节蛋白3对大脑中谷氨酸的正常传递至关重要。
据Mei称,发现特别有趣,因为它们展示了Neuregulin 3与其家庭中其他蛋白质不同的作用。例如,Neuregulin 1在其他类型的神经元中激活完全不同的蛋白质。Mei为Neuregulin 3发现的机制甚至与以前描述的其他角色不同蛋白质。
Mei,“在癌症生物学中,Neuregulin 3刺激了叫erbb4的精神分裂症的另一种风险基因。然而,意外,我们发现Neuregulin 3大脑可以通过激活erbb4来行动。相反,它调节谷氨酸释放,这种新功能不需要erbb4。“
研究结果表明,神经调节蛋白3可以作为一个新的治疗靶点,帮助治疗精神分裂症或其他精神疾病。针对神经调节蛋白3的药物可以帮助恢复谷氨酸水平在某些类型的神经元一种治疗精神分裂症的新方法。“识别一种新的作用机制是了解一种疾病和发展治疗干预的先决条件,”梅说。“当然,到达目的地的路可能很长,但我们已经在路上了。”
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