We use cookies to understand how you use our site and to improve your experience. This includes personalizing content and advertising. To learn more, click here. By continuing to use our site, you accept our use of cookies. Cookie Policy.

Features Partner Sites Information LinkXpress hp
Sign In
Advertise with Us
LGC Clinical Diagnostics

Download Mobile App




Впервые рассмотрен ген, который может объяснить биологическое происхождение шизофрении

By LabMedica International staff writers
Posted on 11 Feb 2016
В исследовании, представляющем собой историческую значимость, научные сотрудники определили мутации гена компонента системы комплемента С4, которые в значительной степени связаны с риском развития шизофрении.

В дальнейшем было обнаружено, что C4, хорошо известный белок иммунной системы, также задействован в синаптическом прунинге в головном мозге. More...
Исследование дает важное представление о биологическом происхождении и лежащей в основе физиологии этой изнурительной болезни и, вероятно, поможет в поисках нового пути для разработки диагностических тестов для раннего обнаружения заболевания, а также более эффективных лекарственных препаратов для лечения и профилактики, что позволит направить терапевтические стратегии на устранение причин нарушения, а не его симптомов.

“В связи с тем, что шизофрения была впервые описана более века тому назад, природа заболевания оставалась своего рода «черным ящиком», отчасти потому что было практически невозможно смоделировать нарушение в клетках или у животных, — сказал руководитель исследования Стивен МакКэрролл (Steven McCarroll), адъюнкт-профессор в Гарвардской медицинской школе и руководитель отдела генетики в Центре психиатрических исследований Стэнли при Институте Брода (Кембридж, штат Массачусетс, США). – Геном человека обеспечивает эффективный новый путь к пониманию этой болезни”.

В прошлые годы были определены более 100 областей в геноме человека, которые несут факторы риска возникновения шизофрении. Наиболее сильный связанный с риском сигнал был, вне всяких сомнений, на хромосоме 6, в области, долгое время ассоциировавшейся с инфекционным заболеванием, заставляя некоторых предполагать, что шизофрения могла бы быть вызвана возбудителем инфекции.

Наиболее выраженная из известных генетическая связь шизофрении на уровне численности популяции заключается в изменчивости в локусе главного комплекса гистосовместимости иммунной системы. Однако гены и молекулярные механизмы, являющиеся причиной этого процесса, остаются трудными для понимания при использовании обычных генетических методов. Новое исследование показывает, что эта связь в некоторой степени обусловлена множеством разнообразных аллелей генов C4. Изучая уровни РНК, исследователи обнаружили, что эти аллели приводят к значительному изменению уровней экспрессии C4A и C4B в головном мозге.

Исследование было основано на изучении ДНК, взятой более чем у 100,000 человек из 30 стран, подробном анализе сложной генетической изменчивости в более чем 65,000 геномов человека, развитии инновационной аналитической стратегии, тщательном изучении образцов головного мозга сотен людей после их смерти и использовании данных об исследованиях на животных, чтобы в дальнейшем лучше понять биологическую функцию C4.

Анализ данных о геноме почти 65,000 человек (с шизофренией и без нее) показал поразительную корреляцию: пациенты, у которых оказались особые аллели C4, продемонстрировали более высокую экспрессию этих аллелей, а также более высокий риск развития шизофрении. Таким образом, мутации, приводящие к аномально повышенной экспрессии C4, были в значительной степени связаны с предрасположенностью к развитию шизофрении.

Каким образом компонент системы комплемента С4 (он, как известно, маркирует патогенные микроорганизмы для уничтожения иммуноцитами) влияет на риск возникновения шизофрении? Исследователи обнаружили, что белок человека C4 локализован в синапсах, дендритах, аксонах и телах нейронов. Они также обнаружили, что C4 играет ключевую роль в сокращении числа синапсов во время созревания головного мозга. В частности, C4 был необходим для того, чтобы компонент системы комплемента С3 накапливался в синапсах, подавая сигнал о том, что эти синапсы должны быть удалены. Факты также указывают на то, что более высокая активность C4 связана с увеличенным сокращением числа синапсов в головном мозге во время ключевого периода развития мозга. У мышей компонент системы комплемента С4 выступает посредником при уничтожении синапсов во время постнатального развития.

Человеческий мозг в норме претерпевает обширное сокращение синапсов (особенно в коре головного мозга) во время подросткового периода, характерного периода появления симптомов. “В норме сокращение избыточных нейронов избавляет от лишних связей, в которых мы больше не нуждаемся, адаптируя наш мозг для оптимальной работы, однако чрезмерный прунинг может ослабить психическую функцию, — объяснил Томас Ленер (Thomas Lehner), доктор философии, директор отдела по координации научно-исследовательской работы в области геномики в Национальном институте психического здоровья при Национальном институте здоровья (Бетесда, штат Мэриленд, США). — Это могло помочь объяснить время появления симптомов в конце подросткового периода/ старшем подростковом возрасте и уменьшение объемов функционирующей ткани головного мозга при шизофрении”. Результаты помогут также найти ответ на вопрос, почему люди с шизофренией обычно имеют более тонкую кору головного мозга с меньшим количеством синапсов, чем лица, не пораженные этим заболеванием.

Результаты показали, что чрезмерное сокращение числа синапсов в головном мозге создает предрасположенность к шизофрении. Благоприятным обстоятельством является то, что многое уже известно о роли C4 и других белков системы комплемента в иммунной системе, поэтому исследователи могут использовать по максимуму богатый выбор имеющихся знаний, чтобы определить возможные терапевтические методы. Например, антикомплементные лекарственные препараты уже разрабатываются для лечения других заболеваний.

“Несмотря на то, что еще рано делать какие-либо выводы, мы увидели эффективность понимания биологического механизма болезни в другом свете, - сказал Эрик Ландер (Eric Lander), директор Института Брода. – Понимание шизофрении будет таким же образом ускорять прогресс в работе, направленной на борьбу с этим тяжелым заболеванием, которое поражает молодых людей”.

Проведение работы стало возможным в значительной степени благодаря каталитическому финансированию от Центра Стэнли; данная научная работа посвящена покойному Теду Стэнли (Ted Stanley). “Филантропия помогла нам сделать ставки на рискованные научные исследования, результаты которых, возможно, будут меняться, — сказал директор Центра Стэнли Стивен Хайман (Steven Hyman). –Поддержка недавно почивших Теда и Вэды Стэнли (Vada Stanley) дала ученым Института Брода возможность собрать воедино человеческие ресурсы, технические возможности и материальные средства и направить их на развитие инновационных методов”.

“Данное исследование обозначает решающий поворотный момент в борьбе с психическим расстройством. Это меняет ход дела, - добавил Брюс Катберт (Bruce Cuthbert), доктор философии, исполняющий обязанности директора Национального института психического здоровья. – Благодаря этому важному научному открытию в области генетики мы можем наконец представить себе потенциальные возможности клинических исследований, раннего обнаружения болезни и даже профилактических мер”.

Исследование, проведенное Сейкаром Э. (Sekar A.) и соавторами, было опубликовано онлайн, накануне выхода в печать 27 января 2016 г. в журнале Nature.

Ссылки по теме:
Broad Institute
[US] National Institute of Mental Health (NIMH)
More about the study


Gold Member
Troponin T QC
Troponin T Quality Control
Gold Member
Flocked Fiber Swabs
Puritan® Patented HydraFlock®
New
Clostridium Difficile Test
Immunocard Toxins A&B
New
Gold Member
Thyroid-Stimulating Hormone Test
ULTRA-TSH
Read the full article by registering today, it's FREE! It's Free!
Register now for FREE to LabMedica.com and get access to news and events that shape the world of Clinical Laboratory Medicine.
  • Free digital version edition of LabMedica International sent by email on regular basis
  • Free print version of LabMedica International magazine (available only outside USA and Canada).
  • Free and unlimited access to back issues of LabMedica International in digital format
  • Free LabMedica International Newsletter sent every week containing the latest news
  • Free breaking news sent via email
  • Free access to Events Calendar
  • Free access to LinkXpress new product services
  • REGISTRATION IS FREE AND EASY!
Click here to Register








Channels

Clinical Chemistry

view channel
Image: The POC device rapidly predicts neonatal respiratory disease at birth in the NICU (Photo courtesy of SIME Diagnostics)

AI-Powered Lung Maturity Test Identifies Newborns at Higher Risk of Respiratory Distress

Each year, approximately 300,000 babies in the United States are born between 32 and 36 weeks' gestation, according to national health data. This group is at an elevated risk for respiratory distress,... Read more

Hematology

view channel
Image: CitoCBC is the world first cartridge-based CBC to be granted CLIA Waived status by FDA (Photo courtesy of CytoChip)

Disposable Cartridge-Based Test Delivers Rapid and Accurate CBC Results

Complete Blood Count (CBC) is one of the most commonly ordered lab tests, crucial for diagnosing diseases, monitoring therapies, and conducting routine health screenings. However, more than 90% of physician... Read more

Immunology

view channel
Image: Custom hardware and software for the real-time detection of immune cell biophysical signatures in NICU (Photo courtesy of Pediatric Research, DOI:10.1038/s41390-025-03952-y)

First-Of-Its-Kind Device Profiles Newborns' Immune Function Using Single Blood Drop

Premature infants are highly susceptible to severe and life-threatening conditions, such as sepsis and necrotizing enterocolitis (NEC). Newborn sepsis, which is a bloodstream infection occurring in the... Read more

Pathology

view channel
Image: Results of AI-based 3D virtual H&E staining and quantitative analysis of pathological tissue (Photo courtesy of Nature Communications, DOI:10.1038/s41467-025-59820-0)

Virtual Staining Technology Paves Way for Non-Invasive Pathological Diagnosis

For more than 200 years, traditional pathology has depended on the technique of examining cancer tissues under a microscope, a method that provides only limited, specific cross-sections of the 3D structure... Read more

Technology

view channel
Image: Scanning electron microscopy images showing 3D micro-printed Limacon-shaped whispering-gallery-mode microcavities with different amounts of deformation (Photo courtesy of A. Ping Zhang/PolyU)

Tiny Microlaser Sensors with Supercharged Biosensing Ability to Enable Early Disease Diagnosis

Optical whispering-gallery-mode microlaser sensors function by trapping light within tiny microcavities. When target molecules bind to the cavity, they induce subtle changes in the laser’s frequency, allowing... Read more
Copyright © 2000-2025 Globetech Media. All rights reserved.