探索组织早期大脑发育的基因

当大脑开始发育时,就会有很多运动部件-并且在早期神经发育中发生突变时,它会导致大头畸形和自闭症等疾病。但是科学家对发展的歪曲方式知

当大脑开始发育时,就会有很多运动部件-并且在早期神经发育中发生突变时,它会导致大头畸形和自闭症等疾病。但是科学家对发展的歪曲方式知之甚少,特别是在人类中。

探索组织早期大脑发育的基因

这就是为什么USC颅面分子生物学中心的博士后研究员兼研究员Zhang Wei对特定基因如何影响早期大脑发育感兴趣的原因。

通过先前的研究,Zhang和他的同事们已经研究出一种特定的基因RAB39b。他们搜查了科学文献,以进一步了解该基因及其功能。

张说,RAB39b被报道为自闭症谱系障碍(ASD)风险基因,与X染色体相关。该基因突变后,可导致大头畸形,自闭症,智力障碍,癫痫和帕金森氏病的早期发作。他说:“但是,RAB39b的功能研究非常有限,而且导致大头畸形和ASD的RAB39b突变机制尚不清楚。”研究人员对此很感兴趣,并决定进行调查。

大头畸形/ ASD属于自闭症的一个子集。婴儿的大脑表面积会在出生前和出生后的几周内发展为大头畸形/自闭症,然后在出生后继续变得比正常人更大,随后出现自闭症。张说,这使得对大脑发育的研究对于探索自闭症的机制至关重要。

他的实验室已经开发出一种系统,该系统可以使用小鼠模型和人脑类器官来研究大脑的发育-人为在实验室中人工生长的微型大脑。这些类器官在十年前以豌豆大小的斑点出现,这种斑点从人类干细胞生长而来,并自组织成具有电活性神经元的脑样结构。

它们已被用于发现寨卡病毒引起的小头畸形,精神分裂症,甚至用于测试新药。

使用这两个模型,Zhang和他的同事在小鼠和人脑类器官中都删除了RAB39B基因。小鼠表现出大头畸形和自闭症样行为的迹象,并且由于去除该基因而使人脑类器官增大并受损。

张说,这表明该基因的突变如何破坏所谓的神经祖细胞的生长和分化,而神经祖细胞继而成为不同的脑细胞类型。

最终,这可能导致大头畸形和自闭症行为。该研究在南加州大学助理教授陈建福的实验室进行指导和进行,并于上月发表在《基因与发展》杂志上。研究副主任Yang Chai '91博士,DDS '96也为这项研究做出了贡献。

根据疾病控制中心自闭症和发育障碍监测网络的估计,大约59名儿童中有1名被确定患有自闭症谱系障碍。张说,这项研究可以为跨物种大头畸形和自闭症相关的神经发育失调和常见途径提供新的见解。

现在很明显,该基因在调节新的脑细胞生长中具有重要作用,Zhang和他的同事希望研究RAB39b在调节依赖神经元活性的信号网络中的作用,以进一步探索自闭症谱系障碍的机制。

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