研究表明：基因缺失影响细胞之间的联系，研究人员发现的发布日期为:2014年7月3日
实事快读：
基因组中缺少一小部分基因的人们，精神分裂症的患病率更高,但是在以前科学家并不知道其原因。
本研究显示大脑发育过程中中，缺少的地方中的一些基因被需要来扎根于相邻的细胞。
那些基因组中有缺少部分，同时相邻基因中有变异的人们，他们患精神分裂症的风险较高。
美国约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins)的研究人员已经开始研究现代结核病控制策略与精神分裂症关联遗传变异两者之间的联系，及两者对大脑发育的影响。正如他们在7月3日在《细胞》杂志上的干细胞报告中,他们的实验表明,一个特定基因的丧失改变了大脑发育的骨骼细胞,进而破坏了这些细胞通常形成的整齐的大脑皮层。约翰·霍普金斯大学医学院的精神病学和精神科学医学研究所的细胞工程中的Guo li ming教授说道：“这是我们了解身体的大脑发育的重要一步,尤其是对于那些处在精神分裂症的危机中的人们有着深刻的意义。”
上面两图是人类神经干细胞形成的花型形状在他们成长为不同的细胞类型的对比,中间的PKCλ蛋白质周围伴着环状结构。一个神经花型形状是15 q11.2 缺失单位,这代表精神分裂症的危险因素,出现紊乱的和缺乏环状的PKCλ蛋白质结构,呈直线型,这表明这种危险因素出现在神经发育过程的早期。 －Ki-Jun Yoon /约翰霍普金斯医学院
虽然在已知的原因中，单一的基因突变不是导致精神分裂症的原因,那些所谓的在全基因组关联研究已经鉴定出的变异,这些变异在符合条件的人中比一般人群的更常见。变异的其中之一就是缺少了一块面积的15 q11.2基因组标记。当缺少部分与精神分裂症有关时，就会造成这一部分额外的副本基因组提高自闭症的风险,”指出。
在新研究中,Ming的研究小组,与她的丈夫和搭档们,以及精神病学和神经科学教授Hongjun，他们把那些缺少15 q11.2精神分裂症患者的皮肤细胞用在一个染色体的某个部分上。(因为每个人携带基因的两个染色体组,同时每个病人都有一个完整的副本15 q11.2。)
研究人员在培养皿中培养人类皮肤细胞并引导他们成为诱导性多功能干细胞,然后使之形成神经祖细胞, 大脑发育中发现的一种干细胞。
“通常, 当在培养皿中生长时，神经祖细胞会形成有序的环状,但那些缺失的细胞没有,”Ming说。为了找到那些失踪的四种已知基因的基因组变化原因,蛋白质生产工程的研究者们发现每个怀疑基因生产蛋白的量都低于正常的基因。那些在环形组成中的重要成分的是一个名为CYFIP1的基因。
然后团队改变了小鼠胚胎神经祖细胞的基因组,通过这样他们得到了由CYFIP1产出的少量蛋白质。老鼠胎儿的脑细胞原来也有与人类细胞类似的盘状缺陷结构。研究小组发现,其原因是CYFIP1对那些提供每个单元细胞形状的骨架发育起着作用,同时和它的损失影响的地方叫做附着连接，而附着连接位于两个邻近的细胞骨架上。
拥有较少CYFIP1蛋白质也会造成一些发育中的小鼠神经元生长在大脑内的错层上。“在小鼠发育期,新的神经元会在神经主细胞的卷须攀爬,“明说。“我们认为中断附着连接，使之不为神经主细胞提供一个稳定并足够的依靠,这样它们形成的“绳子”就不完全会让新的神经元找到对地方。”
研究人员说,他们还发现CYFIP1是种称为“波”的复杂蛋白质的其中一部分,这种“波”是构建细胞骨架的关键。
许多人缺失CYFIP1的人并没有患精神分裂症,所以研究小组怀疑患病条件更有可能是出现在人们在复杂 “波” 中的第二个缺失上。
在全基因组相关研究的数据中,他们发现“波”中的一个复杂基因信号为ACTR2 / Arp2的变异,其结合缺失的CYFIP1,并且与任何一个自己改变的基因相比，其提高了增加精神分裂症的患病风险。