วิทยาศาสตร์: เผยชนิดของเซลล์ประสาทที่เกี่ยวข้องกับออทิสติก

ในการศึกษาใหม่นักวิจัยจากสถาบันวิจัยเช่นมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานฟรานซิส (สหรัฐอเมริกาซานฟรานซิสโกแคลิฟอร์เนียสหรัฐอเมริกา) ได้ผ่านมากกว่า 100,000 คนเสียชีวิตจากคนที่มีความผิดปกติของสเปกตรัมออทิสติก (ASD) และคนที่ไม่มีโรค ASD ลําดับสมองนิวเคลียร์ของเซลล์สมอง hindbrain เปิดเผยประเภทของยีนที่มีการควบคุมอย่างผิดปกติในโรคนี้และชนิดของเซลล์ที่ผ่านระเบียบที่ผิดปกติดังกล่าว ผลการวิจัยเหล่านี้ช่วยจํากัดความสําคัญของการวิจัย ASD ในอนาคตไปยังความผิดปกติระดับโมเลกุลและเซลล์ที่มีแนวโน้มมากที่สุด ผลการวิจัยที่เกี่ยวข้องถูกตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ในเดือนพฤษภาคม 17, 2019, และชื่อของกระดาษเป็น "genomics เซลล์เดียวระบุชนิดของเซลล์–การเปลี่ยนแปลงโมเลกุลเฉพาะในออทิสติก".

ภาพจากวิทยาศาสตร์, 2019, ดอย: 10.1126 / science.aav8130.

"มันใช้เทคโนโลยีล่าสุด, จะดําเนินการวิจัยในระดับเซลล์เดียว, มันตรวจสอบและขยายข้อสังเกตก่อนหน้านี้," Daniel Geschwind งานวิจัยก่อนหน้านี้ได้นําเราไปยังระดับของความละเอียดที่เราไม่เคยประสบความสําเร็จมาก่อน "

สเตฟาน แซนเดอร์, นักพันธุศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย, ซานฟรานซิส (ไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษาใหม่) ในระดับองค์กร, มันอย่างกว้างขวางทําซ้ําข้อมูลการวิจัยก่อนหน้านี้ออทิสติก. . จากนั้นเป็นครั้งแรกก็มองไปที่เซลล์ประเภทใดที่ทําให้ความแตกต่างเหล่านี้ "

ปัจจุบันอุบัติการณ์ของ ASD ในเด็กในสหรัฐอเมริกาเป็นเรื่องเกี่ยวกับ 1 ใน 60 โรคนี้ครอบคลุมเงื่อนไขที่หลากหลายซึ่งมีลักษณะการสื่อสารและทักษะทางสังคมที่บกพร่อง ความแตกต่างของ ASD ทําให้การวิจัยพยาธิตัวอณูเป็นเรื่องยาก ผู้เขียนคนแรก Dmitry Velmeshev นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย, ห้องปฏิบัติการนักประสาทวิทยา Arnold Arnold Kriegstein กล่าวว่าการศึกษาการแสดงออกของยีนในเนื้อเยื่อสมองโพสต์ mortem จากผู้ป่วยที่มี ASD ได้ระบุทางเดินที่มักได้รับผลกระทบรวมทั้งฟังก์ชั่น Synaptic

Sanders ชี้ให้เห็นว่า การศึกษาก่อนหน้านี้ได้แนะนําแนวโน้มสําหรับการแสดงออกยีนประสาทลดลงและการแสดงออกยีนเซลล์ glial เพิ่มขึ้นใน ASD. อย่างไรก็ตาม, เขาอธิบายว่า, "มันไม่ชัดเจนว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้แสดงความแตกต่างในส่วนนี้ของเซลล์ (ตัวอย่างเช่น, เซลล์ประสาทน้อย) หรือความผิดปกติท างพันธุกรรมที่เกิดขึ้นในเซลล์"

อธิบายว่านี่เป็นเพราะ "สิ่งที่คนทําคือการวิจัยการแสดงออกของยีนจํานวนมากซึ่งหมายความว่าไม่มีวิธีโดยตรงในการศึกษาประเภทเซลล์ที่เฉพาะเจาะจง" วันนี้, โดยใช้เทคโนโลยีการจัดลําดับการพัฒนาใหม่ที่เรียกว่าเดียวนิวเคลียส RNA sequencing, Velmeshev และเพื่อนร่วมงานได้ทดสอบมากกว่า 50,000 นิวเคลียสเซลล์เดียวจากเปลือกสมองสมองของ 15 ผู้ป่วย ASD และ 16 ควบคุมการแสดงออกของยีนมากกว่า 50,000 นิวเคลียสในสมองของเรื่อง.

หลังจากแยกโดยอัตโนมัติของนิวเคลียสของแต่ละหยด, บาร์โค้ดฉลากและลําดับของ RNA, ข้อมูลที่ได้รับจะถูกกําหนดให้กับเซลล์แต่ละเซลล์โดยอัตโนมัติตามบาร์โค้ดของพวกเขา, ช่วยให้ชนิดของเซลล์ที่จะถูกกําหนดขึ้นอยู่กับการแสดงออกของยีนเครื่องหมายที่สําคัญของพวกเขา . ด้วยวิธีนี้ทีม Velmeshev สามารถตรวจจับเซลล์ชนิดที่มีการแสดงออกยีนที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสําคัญระหว่างผู้ป่วย ASD และวิชาควบคุม

พวกเขาพบว่าในตัวอย่างจากผู้ป่วยที่มี ASD เซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมองส่วนบนมีแนวโน้มที่จะแสดงความผิดปกติของยีนมากที่สุดและยีนที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชั่น synaptic และการถอดเสียงได้รับผลกระทบมากที่สุด Microglia ที่มีบทบาทในภูมิคุ้มกันสมองยังแสดงความผิดปกติทางพันธุกรรมที่สําคัญในผู้ป่วยที่มี ASD, และยีนเปิดใช้งาน microglial และยีนปัจจัยการถอดความพัฒนาได้รับผลกระทบมากที่สุด.

เดนนิส, นักวิจัย ASD ที่ Stanford มหาวิทยาลัยโรงเรียนแพทย์ (ไม่เกี่ยวข้องกับการวิจัยใหม่นี้), กล่าวว่า, "นี่คือความก้าวหน้าที่น่าตื่นเต้น, และดูเหมือนว่าจะเป็นการศึกษาที่เหมาะสมมากและสําคัญ ... ในวิธีการมากรายละเอียดและสง่างามวิธีการอธิบายทางเดินได้รับผลกระทบ มันช่วยเน้นพื้นที่ที่คาดว่าการวิจัยต่อไป "

แม้ว่าโจเซฟ Buxbaum ของโรงเรียนแพทย์อิคาห์นที่ภูเขาซีนายในประเทศสหรัฐอเมริกาเชื่อว่า "นี้เป็นการศึกษาที่สง่างาม", เขากล่าวว่าใช่, อาจจะมีมากกว่า 50,000 นิวเคลียส, แต่พวกเขามาจาก 15 ผู้ป่วย. เขาไปในกล่าวว่านี้ไม่ได้"ความผิดของผู้เขียนเหล่านี้"แต่สะท้อนถึง"ปัญหาใหญ่ในเขตข้อมูลนี้ปัญหาพื้นฐานของตัวอย่างสมองจํากัดมาก"

"ผมเชื่ออย่างเต็มที่ว่าทุกอย่างในกระดาษนี้เป็นจริง, แต่อาจไม่เป็นสากล"

ตกลง Velmeshev, กล่าวว่า"มันเป็นสิ่งสําคัญแน่นอนในการทําซ้ําในชุดข้อมูลขนาดใหญ่." เขาเพิ่ม "เมื่อเราเปรียบเทียบข้อมูลยีนจํานวนมากจากตัวอย่างของเรากับข้อมูลที่สร้างขึ้นก่อนหน้านี้ มีการเปลี่ยนแปลงทรานสคริปต์ที่เกี่ยวข้องกับ ASD จํานวนมากระหว่างชุดข้อมูล "Kriegstein กล่าวและการค้นพบ" เป็นการสนับสนุนอย่างมาก " (จาก bioon.com, รวบรวม hsppharma.com)

อ้าง อิง:

มีตรีเวลเมชฟ และอัล.เซลล์เดียวระบุเซลล์ชนิด –การเปลี่ยนแปลงโมเลกุลเฉพาะในออทิสติก. วิทยาศาสตร์, 2019, ดอย:10.1126/วิทยาศาสตร์.aav8130.