新技术允许研究人员深入研究分子儿科双相情感障碍的原因

很难研究精神疾病的生物学基础,部分原因是人员不容易从生活收集大脑细胞在实验室研究。现在,犹他大学的科学家开发出了一种健康的办法。

研究人员增长三维结构名为“瀑样”,源自血液细胞捐赠儿科双相情感障碍患者和几个家庭成员。识别重要的分子变化的方法与精神状态。

结果,报告《分子精神病学》表明,大脑的结构性变化在儿科双相情感障碍患者可能出现的障碍与细胞信号传导基因助攻。研究结果还表明,实验室培养瀑样可以提供洞察精神障碍的原因。

“如果我们没有动物模型,没有办法寻找治疗方法临床前研究。这是一个巨大的挑战,”Alex Shcheglovitov说,博士,助理犹他大学的神经生物学教授和这项研究的资深作者。光阳是研究生论文的第一作者。“肯定有需要开发新的创新模式研究的细胞和分子机制在儿科双相情感障碍中断。”

双相情感大脑的变化

双相情感障碍是一种精神状态,它会导致极端的情绪波动,波动之间的抑郁和躁狂。当疾病出现在童年时,它可以显示出很强的遗传因素有关。Shcheglovitov和他的同事们认为,这种复杂的疾病,需要一个创新的多学科的方法来研究它。

梅丽莎Lopez-Larson,医学博士精神病学家和论文的合著者,脑成像与儿科双相情感障碍的儿童和他们的家庭成员看看疾病变化的影响的大脑区域之间的连接。在双相情感障碍患者,一个叫做功能性核磁共振成像技术,或功能磁共振成像,揭示了大脑的休息活动的变化,虽然不知道是什么原因导致这些变化。

为了了解更多,Lopez-Larson与神经生物学家Shcheglovitov和阳,放射科医生,遗传学家,和精神病学家洪博培U的健康和精神健康研究所,结合成像数据的深入分析病人细胞在分子水平上。

杨开始血细胞捐赠与双相情感障碍,一个9岁的男孩他的父母和兄弟姐妹的影响。通过培养细胞在合适的条件下,杨诱导他们成为干细胞,然后发展成神经元。然后细胞转化为结构化的集群,叫做瀑样,使用最近开发的一种方法Shcheglovitov组。瀑样模仿人类大脑发育的早期方面,允许研究人员研究神经元之间的交流,类似于交互发生在生活的大脑。

“这些瀑样让我们做的是特定的发展阶段与特定的模型大脑区域”,Shcheglovitov说。“在我们的示例中,瀑样更像人类胎儿大脑的额叶部分。”

寻找原因

杨找到疾病的根源,从孩子跑测试,以确定细胞与双相情感障碍不同于他的家人。”Yang discovered that the patient had a change in a gene called PLXNB1, which had previously been associated with psychiatric disease. He also found that cells looked different: neuronal processes called "neurites" were shorter. These long tendrils normally forge important connections with neighboring cells.

正常PLXNB1添加到病人的细胞允许神经突生长正常大小,确定突变PLXNB1神经突生长的变化引起的。“这是超级令人兴奋,”Shcheglovitov说。“这表明,潜在的,使用基于基因疗法,或另一个治疗目标PLXNB1通路,可以治疗儿科双相情感障碍患者有关。”

结果会导致新疗法之前,研究人员将需要进行更大规模的研究来确定其他有这种障碍的人分享这些差异。Lopez-Larson说,这项研究的力量,是多种技术相结合,以创建一个功能强大的图片在大脑中发生了什么。

“大脑连接是典型的功能磁共振成像显示,至少在这个特殊的孩子。我们还发现,与基因块是真的,”Lopez-Larson说。“我们能够使用不同的先进技术,以不同的方式揭示了同样的事情。”