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干细胞工程用于鉴定与精神分裂症有关的基因信号通路

休斯顿的德克萨斯大学健康科学中心(UTHealth)的科学家发现,使用从一个家庭的血液样本中工程改造的人诱导多能干细胞,发现了一种与精神分裂症高发相关的基因信号通路。这项研究发表在最近一期的Neuropsychopharmacology。

研究人员指出的信号传导途径称为磷酸肌醇3激酶/糖原合酶激酶3(PI3K / GSK3)。在该途径中差异表达的基因中有一种叫做血清糖皮质激素激酶1(SGK1),它是GSK3 beta的抑制剂,与精神分裂症有关。

我们相信这对患者的治疗有直接的影响。有一种新的抗精神病药刚刚获得了美国食品药品监督管理局的批准,该药直接针对我们确定为患者神经元失调的途径,其他几种抗精神病药也针对该途径。这可以帮助查明谁可能对治疗有更好的反应。”

Consuelo Walss-Bass博士,高级作者,教授,UTHealth麦戈文医学院的精神病学与行为科学系,医学博士Louis A. Faillace

由沃尔斯·巴斯(Walss-Bass)领导的研究人员,博士后研究员劳拉·斯特尔茨(Laura Stertz)的第一作者使用了一个大家庭的成年成员的血液样本,其中有多个人患有精神分裂症。通过人类诱导的多能干细胞(hiPSC)技术,血细胞被重新编程为干细胞,然后被定向为脑神经元。这些神经元可以在虚拟活检中进行研究,并与没有精神分裂症但来自哥斯达黎加中部同质人群的同一家庭的个体改造的神经元进行比较。

沃尔斯-巴斯说:“心理健康研究落后了,因为我们不知道生物学上正在发生什么。我们正在根据人们的告诉我们对人们进行诊断。” “即使验尸后,精神健康疾病的脑组织看起来也很好。在阿尔茨海默氏病中,与对照组相比,您可以看到差异。但在精神疾病中却没有。现在通过研究虚拟脑活检,我们可以判断生物学上的情况。”

研究人员在虚拟活组织检查中看到的差异表达基因中,有五个先前已通过全基因组关联研究鉴定为精神分裂症候选基因。

与PI3K / GSK3途径相关的基因中有SGK1,它抑制GSK3活性。这些改变与一个人是否患有精神分裂症的风险更高有关。

Walss-Bass说:“我们能够与一个较小的对照组找到显着,有意义的差异。” “精神分裂症患者的神经元在信号传导途径中发生了改变。这项研究可能有助于了解某些针对GSK3的抗精神病药如何或为何起作用,以及开发其他针对靶标的药物。”

Walss-Bass说,鉴定具有特定生物途径标记物的患者可以将他们鉴定为药物的最佳人选,从而创造出治疗精神疾病所需的个人药理学。

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