【Cell子刊】科学家发现这种基因会直接影响阿尔茨海默症患者的认知能力

2020
11/25

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研究小组通过研究一大批遗传多样的小鼠的记忆和脑组织,发现Dlgap2基因的表达与小鼠记忆丧失的程度以及人类患阿尔茨海默症风险有关。该基因有助于促进神经系统神经元之间的交流。

导言:阿尔茨海默症(AD)是一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病,记忆丧失与认知功能障碍是这种疾病的典型特征。近日,有研究人员发现一个名为Dlgap2的基因会直接影响阿尔茨海默症患者的认知能力。

为了研究与阿尔茨海默症患者认知能力下降的遗传机制。研究小组通过研究一大批遗传多样的小鼠的记忆和脑组织,发现Dlgap2基因的表达与小鼠记忆丧失的程度以及人类患阿尔茨海默症风险有关。该基因有助于促进神经系统神经元之间的交流。

该研究发表在《Cell Reports》杂志,题为“Cross-Species Analyses Identify Dlgap2 as a Regulator of Age-Related Cognitive Decline and Alzheimer’s Dementia”。

该研究使用了杂交小鼠,以更好地反映人类的遗传多样性。研究涉及437只小鼠,年龄组分别为6、12或18个月。

研究人员表示:“从历史上看,人们已经对具有相似基因组成的近交小鼠进行了研究,它们是相同或相似的遗传模型。但是在临床上,人类并不是那样的,人类的基因具有多样性。”

该团队对小鼠群体进行了定量性状基因座定位,并进行了全基因组测序,以鉴定负责不同认知功能的基因以及它们在序列中的位置。在确定了Dlgap2与小鼠记忆力和认知能力下降之间的联系后,研究人员利用人类患者的纵向认知指标,验尸后脑组织的RNA表达,阿尔茨海默症的全基因组关联研究(GWAS)数据以及非裔美国人的全基因组关联研究数据,并使用显微成像和其他方法研究了死后脑组织样本,从而评估了其在人类认知等心理功能中的重要性。

位于神经元突触中的Dlgap2可锚定学习和记忆所需的神经元之间信号的关键受体。研究人员表示,他们在人类脑组织研究中发现,死亡前“认知健康较差”和“认知能力下降较快”的人Dlgap2水平较低。

图解摘要

研究人员表示:“这一点之所以如此重要,是因为许多关于认知退化和阿尔茨海默症的研究都过度关注于众所周知的风险基因,如载脂蛋白E和大脑病理学。我们想研究人们一直忽视的方面,因为他们从未听说过这个基因。”

研究人员发现,Dlgap2影响神经元上树突棘的形成,从而影响认知功能。在小鼠中,长而细且形状像蘑菇的棘突比较短的棘突具有更高的智力表现,并且认知能力下降与树突棘的丧失相关。

该研究是对Dlgap2进行相关研究的基础。研究小组将进一步研究以确定该基因如何影响阿尔茨海默症患者的认知和心理功能,其中一部分将通过使用编辑工具CRISPR操纵基因来进行。同时,他们也正在研究如何使用药物调节Dlgap2,以帮助预防衰老引起的认知能力下降。

参考资料:

【1】https://medicalxpress.com/news/2020-11-team-alzheimer-dementia-dlgap2.html

【2】https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(20)31080-9?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2211124720310809%3Fshowall%3Dtrue#%20


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关键词:
认知,Dlgap,基因,小鼠

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