同花顺平台手机版Science期刊及其子刊10篇论文神经疾病的根源

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  对将近100个大脑的多研究机构分析将大脑发育和功能的繁杂编排整合在同时。2018年12月14日,有10项研究发表在Science期刊及其二个多多子刊Science Advances和Science Translational Medicine期刊上。其中的4项重要研究是由来自耶鲁大学各种学科的研究人员领导的。耶鲁大学正在发起一项雄心勃勃的将神经科学与数据科学结合在同时的计划。这4项研究解释了1二个研究机构正在采用一系列新工具来寻找神经疾病(neuropsychiatric disease)的基础---这是美国国家卫生研究院(NIH)在2015年成立的PsychENCODE联盟的目标。

  根据耶鲁大学生物医学信息学教授Mark Gerstein领导的两项研究,针对单个基因的活性和在发育过程中控制它们的调节网络下发的数据允许数据科学家们也能评估症和躁郁症等疾病的风险,以后 评估的准确性要比针对已知的遗传风险变异(genetic risk variant)的传统分析高出6倍。

  研究人员还发现,什么遗传风险变异也能在发育早期和一生中影响基因的功能,以后 更机会以症状的形式表现出来,这是机会它们在不同的发育阶段形成不同的网络或模块。

  耶鲁大尖子生经科学教授Nenad Sestan及其团队在两项研究中解释了何如会会么患上自闭症和症等某些神经疾病的风险会随着时间的推移而地处变化。

  健康的大脑发育和神经功能依赖于对基因表达的精确调节,其中基因表达在人类大脑的不同区域和细胞类型中差异极大。Sestan团队发现在发育过程中,人类大脑的16个区域之间的细胞类型差异机会是二个多多决定遗传风险不是为神经疾病的关键因素。

  人们还发现,细胞类型和基因表达活性的最大变化地处在产前发育的早期,三种变化在妊娠晚期和儿童早期会下降,以后在人们的青春期早期现在结束了了再次增加。三种“杯状(cup-like)”发育模式也在恒河猴(三种与人类地处密切亲缘关系的灵长类动物)中呈现。此外,Sestan团队还鉴定出人类和恒河猴之间不同的大脑发育形态,包括人类童年晚期的独特基因表达形态。

  研究人员发现,在什么发育变化最大的阶段,风险易感基因(risk susceptibility gene)往往会在某些大脑区域形成不同的网络或模块。与自闭症相关的基因模块倾向于在发育早期形成,而与症--- - 以及智商(IQ)和神经质(neuroticism)---相关的基因模块往往在生命的后期形成。研究人员说,这机会解释了何如会会么像自闭症原本的神经疾病会在儿童早期再次出现,而症在成年早期再次出现。三种分析还了与疾病相关的基因何如在特定细胞类型中表达,这有助选用与特定疾病相关的遗传变异的范围和影响。 研究人员报道意味着神经疾病的事件机会比症状早再次出现数月甚至数年的时间。Sestan说,“疾病的风险因素经常地处,以后 它们在时间和空间上并全是同等表现出来。”

  作为其中的一项研究的论文同时通讯作者,耶鲁大尖子生经科学系教授和儿童研究中心教授Flora Vaccarino在三种生命系统中追踪了大脑变化。研究人员来自人体组织的人类干细胞发育成大脑类器官(brain organoids),即一系列神经细胞类型的集合体,用于在体外细胞培养中模拟人类大脑的早期发育。三种大脑类器官再现了妊娠头二个多多月的人类大脑发育,在此期间,神经现在结束了了分化为组成大脑的多种神经元类型。

  三种生命系统允许研究人员随着时间的推移鉴定并追踪在早期外皮发育暗含活性的基因调控网络,对自闭症等发育障碍而言,三种时期地处着具有相当大的遗传风险和风险。人们发现,已知的自闭症风险基因以及控制它们活性的调节元件在三种阶段在大脑类器官中淬硬层 表达。人们报道以后已与自闭症相关以后 调节元件的遗传风险变异也在大脑类器官中是有活性的。Vaccarino说,“三种模式也能潜在地出什么遗传风险变异何如意味着疾病。”

  PsychENCODE研究人员下发的什么大量信息已被组装为可访问的数据“地图集(atlas)”。这就允许数据科学家们采用淬硬层 学习分析或受到人类认知的机器学习法律法律依据找到抵抗人体中神经疾病进展的线索。比如,科学家们如今也能将来自单细胞测序的信息与针对“大块”组织样本的更多传统基因组学测量结果整合在同时,并捕捉不同发育阶段的大量人群之间的差异。三种法律法律依据使得Gerstein实验室也能不同当时人之间的基因表达差异很大程度上归因于基本的细胞类型(比如兴奋性神经元)的比例变化。(生物谷

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