1，肌張力障礙基因在功能上集中于特定的神經(jīng)元，并有著與精神疾病相似的神經(jīng)生物學(xué)機制
2，大麻使用障礙中海馬突觸密度降低的體內(nèi)初步研究
3，一項大型精神分裂癥隊列中發(fā)現(xiàn)個體偏離標(biāo)準(zhǔn)大腦結(jié)構(gòu)模型
4，轉(zhuǎn)錄因子POU3F2調(diào)節(jié)TRIM8表達(dá)，有助于與精神分裂癥有關(guān)的細(xì)胞功能
1，肌張力障礙基因在功能上集中于特定的神經(jīng)元，并有著與精神疾病相似的神經(jīng)生物學(xué)機制
期刊：Brain
作者：CholeFu
在黑質(zhì)和殼核中富集肌張力障礙基因的基因共表達(dá)模塊
肌張力障礙是一種以持續(xù)性或間斷性肌肉收縮為特征的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，一般無腦結(jié)構(gòu)異常。肌張力障礙患者往往伴隨異常的運動和姿勢，且?；加芯窆不疾?，包括焦慮、抑郁、強迫癥以及精神分裂癥。雖然已有研究發(fā)現(xiàn)快速增長的基因突變數(shù)量與孟德爾式肌張力障礙有關(guān)，但肌張力障礙的細(xì)胞學(xué)、解剖學(xué)和分子基礎(chǔ)仍然是未知的，它與神經(jīng)精神疾病的遺傳和生物學(xué)的關(guān)系也一樣不清晰。本研究應(yīng)用了一種無偏倚的系統(tǒng)生物學(xué)方法來探索目前已知的肌張力障礙相關(guān)基因的細(xì)胞特異性，預(yù)測他們的功能關(guān)系，并測試肌張力障礙和神經(jīng)精神疾病是否有遺傳關(guān)系。
為了確定大腦中肌張力障礙相關(guān)基因的細(xì)胞特異性，我們使用來自小鼠大腦中的單核轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和表達(dá)加權(quán)細(xì)胞型富集。為了確定肌張力障礙相關(guān)基因之間的功能關(guān)系，我們確定了這些基因在由10個人腦區(qū)域構(gòu)建的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)中的富集情況。采用分層關(guān)聯(lián)-不平衡評分回歸來檢驗肌張力障礙相關(guān)基因富集的共表達(dá)模塊是否對焦慮、重性抑郁障礙、強迫癥、精神分裂癥和帕金森病的遺傳能力有顯著影響。
在成年人的黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元和紋狀體中棘神經(jīng)元中，肌張力障礙相關(guān)基因顯著富集。此外，檢測的220個基因共表達(dá)模塊中，有4個顯著富集了肌張力障礙相關(guān)基因。最后，我們證明在殼核和白質(zhì)模塊中顯著豐富了重度抑郁癥、強迫癥和精神分裂癥的遺傳能力，在黑質(zhì)模塊中顯著豐富了帕金森病的遺傳能力。
總之，多種肌張力障礙相關(guān)基因相互作用，并可能通過紋狀體中棘神經(jīng)元、成年黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元和額葉皮質(zhì)神經(jīng)元的突觸信號失調(diào)導(dǎo)致發(fā)病。此外，在肌張力障礙相關(guān)基因富集的共表達(dá)模塊中，精神障礙的遺傳性增強，表明與肌張力障礙相關(guān)的精神癥狀可能是其內(nèi)在的病理生理學(xué)原因。
2，大麻使用障礙中海馬突觸密度降低的體內(nèi)初步研究
期刊：Molecular Psychiatry
人口統(tǒng)計
大麻作為最常見和廣泛使用的精神藥物之一，其濫用率逐年上升，因而了解大麻對大腦的影響很重要。對青春期和成年嚙齒動物重復(fù)使用大麻素，其大腦突觸前和突觸后均表現(xiàn)出持續(xù)的海馬微結(jié)構(gòu)變化，而在人類大麻使用者中是否存在類似的改變，尚未得到在體驗證。
本研究招募相等數(shù)目（n?=12）的患有DSM-5大麻使用障礙（cannabis use disorder, CUD）和相匹配的健康對照（healthy controls, HC）。正電子發(fā)射斷層掃描（Positron emission tomography, PET）和[11C] UCB-J是突觸小泡糖蛋白2A（synaptic vesicle glycoprotein 2A, SV2A）的放射性配體，本研究將其用于研究受試者體內(nèi)海馬突觸完整性；并采用動脈采樣測量血漿輸入功能；通過一房室模型（one-tissue, 1T）以半卵圓中心作為參考區(qū)域估計[11C]UCB-J束縛勢（binding potential，BPND）；使用口頭記憶模式來評估海馬功能。相對于HCs，CUDs在海馬中表現(xiàn)出明顯較低的[11C]UCB-J BPND（~10%，p?= 0.008，效應(yīng)量1.2），并且在口頭記憶模式上也表現(xiàn)較差。海馬BPND的這些組間差異在對體積校正（p?= 0.013）和對年齡和體積進(jìn)行校正（p?= 0.03）后仍然存在。
研究首次提供了大麻使用障礙中海馬突觸密度降低的在體證據(jù)，且結(jié)果與對動物進(jìn)行的大麻素研究以及對CUD患者海馬宏觀結(jié)構(gòu)的研究相一致。海馬突觸密度的降低是否能節(jié)制而消退值得進(jìn)一步研究。
https://www.nature.com/articles/s41380-020-00891-4
3，一項大型精神分裂癥隊列中發(fā)現(xiàn)個體偏離標(biāo)準(zhǔn)大腦結(jié)構(gòu)模型
期刊：Molecular Psychiatry
4，轉(zhuǎn)錄因子POU3F2調(diào)節(jié)TRIM8表達(dá)，有助于與精神分裂癥有關(guān)的細(xì)胞功能
期刊：Molecular Psychiatry
POU3F2可能通過三個與SCZ相關(guān)的SNP影響TRIM8的表達(dá)
5，可卡因誘導(dǎo)的外側(cè)下丘腦黑色素濃集激素神經(jīng)元的神經(jīng)適應(yīng)，及其在戒斷后快速眼動睡眠調(diào)節(jié)中的作用
期刊：Molecular Psychiatry
可卡因經(jīng)歷持續(xù)改變LH MCH神經(jīng)元的基因表達(dá)
睡眠異常通常是慢性藥物使用后出現(xiàn)戒斷癥狀的主要原因。值得注意的是，快速眼動（rapid eye movement, REM）睡眠調(diào)節(jié)情緒記憶，而可卡因戒斷后持續(xù)的REM睡眠障礙會對大鼠的復(fù)發(fā)樣行為產(chǎn)生負(fù)面影響。然而，目前還不清楚可卡因是如何影響REM睡眠的調(diào)節(jié)機制，以及在戒斷后如何改善REM睡眠。
本研究專注于外側(cè)下丘腦（lateral hypothalamus, LH）中的黑色素濃集激素（melanin-concentrating hormone, MCH）神經(jīng)元，它能夠調(diào)節(jié)REM睡眠的開始和維持過程。研究使用經(jīng)過自我靜脈給藥可卡因訓(xùn)練的成年雄性Sprague-Dawley大鼠，在長期撤離后使用RNA測序?qū)H MCH神經(jīng)元進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組分析，并使用切片電生理學(xué)進(jìn)行了功能評估。
研究發(fā)現(xiàn)，可卡因撤藥后3周，LH MCH神經(jīng)元在細(xì)胞膜信號、細(xì)胞內(nèi)信號和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)方面表現(xiàn)出廣泛的基因表達(dá)變化。功能上表現(xiàn)出膜興奮性和谷氨酸受體活性降低，與電壓門控鉀通道基因Kcna1表達(dá)的升高和代謝型谷氨酸受體基因Grm5表達(dá)的降低一致。最后，LH MCH神經(jīng)活動的化學(xué)或光遺傳學(xué)刺激在長期戒斷后能夠顯著地增加REM睡眠。化學(xué)遺傳刺激促進(jìn)清醒和REM睡眠，這些神經(jīng)元的光遺傳刺激在睡眠中選擇性地促進(jìn)REM睡眠。
總之，可卡因暴露會持續(xù)地改變LH MCH神經(jīng)元的基因表達(dá)譜和電生理特性。對抗可卡因誘導(dǎo)的神經(jīng)元在睡眠中選擇性的低活性，可以提高長期戒斷后REM睡眠的質(zhì)量和數(shù)量。
作者信息
校審：Freya（brainnews編輯部）
題圖：Singularity Hub
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