一些神经精神疾病，如自闭症、双相情感障碍或抑郁症，以及某些神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和帕金森病的起源，可以在胎儿大脑形成的最早阶段找到，比以前所认识到的更早，根据德尔马医院医学研究研究所和耶鲁大学发表在《自然通讯》上的一项研究。
这项工作“专注于在胎儿发育的最早阶段寻找精神疾病起源，特别是在脑干细胞中”，德尔马医院医学研究研究所生物医学信息学研究计划神经基因组学研究小组的米格尔·塞尔韦特研究员兼协调员加布里埃尔·桑特佩雷博士解释说。为此，他们使用了近3000个与神经精神疾病、神经退行性病理和皮质畸形相关的基因列表，并模拟了它们的改变对参与大脑发育的细胞的影响。结果表明，这些基因中的许多在干细胞中胎儿发育的初始阶段就已经起作用，这些干细胞是构建大脑的前体细胞，产生神经元及其支持结构。
实现这一点并不容易。大脑发育的这一刻非常难以研究。因此，研究人员结合了来自人脑和小鼠大脑的多种数据，以及体外细胞模型。正如耶鲁大学帕斯科·拉基奇实验室的助理研究员和本次研究的共同负责人尼古拉·米卡利指出的那样，“科学家通常在成年人中研究精神疾病基因，但在本研究中，我们发现许多这些基因在胎儿大脑形成的早期阶段就已经发挥作用，它们的改变可能影响大脑发育并促进后来的精神障碍”。
在研究过程中，研究人员模拟了参与大脑发育的每种细胞类型的具体调节网络，以观察与各种脑部疾病相关的分析基因的激活或失活如何影响不同阶段的祖细胞。这使他们能够观察到每个基因在引起各种疾病变化中的重要性。这份清单从小头症和脑积水到自闭症、抑郁症、双相情感障碍、厌食症或精神分裂症，还包括阿尔茨海默病和帕金森病。
在所有这些病理中，都发现了在神经干细胞起作用的大脑发育最早阶段所涉及的基因。“我们涵盖了大脑可能拥有的广泛疾病谱，并观察了这些条件中涉及的基因在神经干细胞中的行为”，德尔马医院医学研究研究所的研究员索尔·马托-布兰科补充说。同时，他指出这项工作“确定了这些基因作用最相关的时空窗口和细胞类型，指出了你应该针对这些基因功能的时间和地点”。
拥有这些信息“对于理解影响大脑皮层的疾病的起源是有用的，即遗传改变如何转化为这些病理”，桑特佩雷博士说道。了解这些机制和每个基因在每种疾病中的作用可以帮助开发针对它们的靶向治疗，为基因治疗和个性化治疗开辟机会。
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