圖片來源:medicalxpress.com
2015年11月13日 訊 /生物谷BIOON/ --一項發表於國際雜誌Translational Psychiatry上的研究報告中,來自格裡菲斯大學等處的科學家通過研究指出,來自成年精神分裂症患者機體的幹細胞相比健康個體而言形成新蛋白質要更為緩慢一些,本文研究為理解精神分裂症如何影響大腦的功能,同時幫助開發新型藥物療法提供了一定幫助。
文章中,研究者Emeritus Alan Mackay-Sim表示,對患者機體幹細胞中大約1000個蛋白質進行分析,結果表明,製造新型蛋白的細胞器數量減少了,而且蛋白質合成的比率也相應受到了損傷;另外一位研究者Mackay-Sim指出,蛋白質是所有類型細胞中維持功能的細胞主力軍,其可以組成細胞的結構和功能,細胞通常會在動態環境和蛋白質合成中存活,這對於大腦發育、功能、機體的學習能力都非常重要,而這些往往受到了環境和遺傳因子的影響。
如今研究者發現很多遺傳突變都和大腦功能有關,因為其可以控制細胞功能,比如蛋白的合成等,如果蛋白質的合成被輕微影響,那麼許多細胞的功能就會受到微妙地改變,這就會影響精神分裂症患者的大腦發育以及成年個體的大腦功能。這項研究中研究人員利用來自精神分裂症患者的誘導多能幹細胞進行了研究,研究者說道,通過對皮膚細胞的遺傳工程化改進進而通過刺激轉化成為幹細胞,就會類似於神經祖細胞,從而為改善胚胎中大腦發育提供幫助。
當對幹細胞產生的蛋白質進行分析後,研究者發現患者機體存在很多製造蛋白質的細胞器,相比健康個體而言,患者機體細胞可以快速產生更多的蛋白質;本文研究表明,蛋白質合成的開啟或關閉在不同細胞中或者精神分裂症患者的不同階段是會被改變的,而研究者在文章中也提出了精神分離症患者機體中大腦發育和功能被改變的多種方式,同時還闡明了基因、環境如何通過相互作用來引發精神分裂症的發生。(生物谷Bioon.com)
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Reduced protein synthesis in schizophrenia patient-derived olfactory cells
J A English1, Y Fan2, M Föcking1, L M Lopez1, M Hryniewiecka1, K Wynne3, P Dicker1, N Matigian2, G Cagney3,4, A Mackay-Sim2,4 and D R Cotter1,4
Human olfactory neurosphere-derived (ONS) cells have the potential to provide novel insights into the cellular pathology of schizophrenia. We used discovery-based proteomics and targeted functional analyses to reveal reductions in 17 ribosomal proteins, with an 18% decrease in the total ribosomal signal intensity in schizophrenia-patient-derived ONS cells. We quantified the rates of global protein synthesis in vitro and found a significant reduction in the rate of protein synthesis in schizophrenia patient-derived ONS cells compared with control-derived cells. Protein synthesis rates in fibroblast cell lines from the same patients did not differ, suggesting cell type-specific effects. Pathway analysis of dysregulated proteomic and transcriptomic data sets from these ONS cells converged to highlight perturbation of the eIF2α, eIF4 and mammalian target of rapamycin (mTOR) translational control pathways, and these pathways were also implicated in an independent induced pluripotent stem cell-derived neural stem model, and cohort, of schizophrenia patients. Analysis in schizophrenia genome-wide association data from the Psychiatric Genetics Consortium specifically implicated eIF2α regulatory kinase EIF2AK2, and confirmed the importance of the eIF2α, eIF4 and mTOR translational control pathways at the level of the genome. Thus, we integrated data from proteomic, transcriptomic, and functional assays from schizophrenia patient-derived ONS cells with genomics data to implicate dysregulated protein synthesis for the first time in schizophrenia.