Ученые из Института Солка обнаружили, что miR-19 определяет размещение новых нейронов во взрослом мозге, а молекула разрушается в клетках пациентов с шизофренией. Результаты, опубликованные в журнале Neuron 6 июля 2016 года, открывают путь к лучшему пониманию того, как взрослый мозг контролирует рост новых нейронов и как это может пойти не так.
«Это одно из первых звеньев между отдельной микроРНК и конкретным процессом в головном мозге или заболеванием головного мозга», — говорит старший автор Расти Гейдж, профессор лаборатории генетики Солка и руководитель кафедры исследований возраста Ви и Джона Адлера. -Связанное нейродегенеративное заболевание.Хотя большинство молекул РНК содержат инструкции по созданию белков — физических рабочих лошадок клеток, — микроРНК не кодируют белки.
Вместо этого они сами активны, связываясь с другими цепями РНК, чтобы блокировать создание белков. Ранее ученые показали, что уровни молекул микроРНК изменяются при заболеваниях головного мозга, но не то, какие именно микроРНК ответственны за это.«Люди довольно подробно изучили микроРНК в головном мозге», — говорит Джинджу Хан, старший научный сотрудник Salk и первый автор новой статьи. «Но существует более 2000 микроРНК, и лишь некоторые из них были изучены всесторонне».
В нескольких отдельных областях человеческого мозга новые клетки могут появиться в зрелом возрасте. Гейдж, Хан и их коллеги обнаружили, что уровни miR-19 изменились больше, чем уровни любой другой микроРНК, когда предшественники новых клеток мозга в этих областях (так называемые нейронные клетки-предшественники) были уговорены стать нейронами во взрослом мозге.«МикроРНК miR-19 причастна к раку, и люди никогда не думали, что она связана с мозгом», — говорит Хан. «Но мы увидели, что его уровни довольно резко изменились, когда стволовые клетки дифференцировались в нейроны».
Далее исследователи показали, что когда miR-19 блокируется в нейральных клетках-предшественниках, уровни РНК, соответствующие гену Rapgef2, изменяются. Более того, новые нейроны не мигрировали в нужные области мозга.Поскольку неправильная миграция новых клеток мозга была связана с нейропсихиатрическими расстройствами, такими как шизофрения, группа Гейджа затем проанализировала уровни miR-19 и Rapgef2 в нейрональных клетках-предшественниках, которые были созданы путем перепрограммирования клеток кожи больных шизофренией. Хотя у пациентов не было мутаций в гене Rapgef2, у них были высокие уровни miR-19, которые соответствовали низким уровням как РНК, так и белка Rapgef2.
В настоящее время команда изучает роль miR-19 в мышиных моделях шизофрении, а также рассматривает клетки более широких групп пациентов-людей.Поскольку miR-19 был связан с раком, включая рак груди, рак простаты и В-клеточную лимфому, исследователи уже работали над разработкой лекарств, блокирующих эту молекулу.
Но новые результаты, по словам Хан, позволяют предположить, что такие препараты могут оказывать влияние на мозг. «Это означает, что если miR-19 нацелена на рак, необходимо тщательно рассмотреть влияние на мозг», — говорит она. «Но это также означает, что люди могут использовать эти методы лечения для лечения психоневрологических расстройств». Однако требуется дополнительная работа, чтобы увидеть, верны ли результаты на людях.