协调的神经元-星形胶质细胞程序在衰老和精神分裂症中会下降
近期，来自麻省理工学院Broad研究所、哈佛大学、哈佛医学院的研究人员发现，精神分裂症患者和老年人脑组织中基因活动的一系列变化惊人地相似。这些变化表明，在精神分裂症患者和老年人中常见的认知障碍有一个共同的生物学基础。
众所周知，精神分裂症会导致幻觉和妄想，至少部分可以通过药物治疗。但它也会导致认知能力下降，目前还没有有效的治疗方法，这在老年人中也很常见。新的发现表明，认知变化可能涉及大脑中类似的细胞和分子改变。大脑之所以能工作，在很大程度上是因为神经元通过突触与其他神经元相连，并在突触处相互传递信号。大脑不断地形成新的突触并修剪旧的突触。科学家们认为新的突触有助于我们的大脑保持灵活，研究（包括该小组研究人员之前的努力）已经表明，许多与精神分裂症有关的遗传因素都涉及到有助于突触功能的基因。
研究小组在《自然》杂志上发表的一项题为Concerted neuron-astrocyte program declines in ageing and schizophrenia的研究中，他们利用单核RNA测序技术来测量单个细胞中的基因表达，从而更好地了解个体之间大脑的自然变化。他们分析了来自94名精神分裂症患者和97名正常人的120万个细胞。他们发现，与健康或年轻人相比，在精神分裂症患者和没有精神分裂症的老年人中，被称为星形胶质细胞和神经元的两种脑细胞类型的基因表达减少，这些基因支持神经元之间的连接，即突触。他们还发现了两种细胞类型中紧密同步的基因表达变化：当神经元减少与突触相关的某些基因的表达时，星形胶质细胞类似地改变了支持突触的一组不同基因的表达。研究小组将这种协调的变化称为Synaptic Neuron and Astrocyte Program (SNAP)，也就是突触神经元和星形胶质细胞程序。即使在健康的年轻人中，SNAP基因在他们的神经元和星形胶质细胞中的表达也总是以协调的方式增加或减少。随着对SNAP的更好理解，有可能确定对SNAP有积极影响的生活因素，并开发有助于刺激SNAP的药物，作为治疗精神分裂症认知障碍或帮助人们在衰老时保持认知灵活性的一种方法。与此同时，这一团队正在努力了解这些变化是否存在于双相情感障碍和抑郁症等其他疾病中。他们还旨在揭示SNAP在其他大脑区域出现的程度，以及SNAP如何影响学习和认知灵活性。
参考文献：Ling E, Nemesh J, Goldman M, et al. Concerted neuron-astrocyte gene expression declines in aging and schizophrenia[J]. bioRxiv, 2024.
撰写人：李若男/张伟伟