神經元大規模消失是正常神經系統發育中的一個重要過程,然而,神經退化性病變也有相同的特征,例如阿茲海默癥,帕金森氏癥,亨丁頓氏癥和肌萎縮性側索硬化癥等。雖然在不同的神經退化性疾病中,觸發這些神經死亡的分子機制是不同的,但這些疾病以及發育性調節神經元死亡所引起的下游神經細胞凋亡過程是共通的。為了理解發育性調節神經元死亡與神經退化性病變的分子機制,最關鍵的一步是找出會促進或是阻止神經元死亡相關的基因。在南方衛理公會大學生物科學主席桑托斯梅洛教授為首的研究團隊使用了核糖核酸定序找出死亡中的神經細胞其轉錄基因的變化。這項研究發表在2015年2月發行的實驗生物學和醫學期刊,使用了最被廣泛使用的模式-培養的小腦顆粒神經元來研究神經元死亡。雖然其他研究團隊已使用去氧核糖核酸微陣列分析來研究在此模式的基因表達的變化,然而,微陣列分析僅能夠測量已知的轉錄子的狀態,而那些表現量很低的傳訊者核糖核酸通常不能夠被以雜交為基礎的方法檢測出來。先前研究以微陣列方式只有分析出幾百個基因表現的變化,而在梅洛博士的研究中則找出了超過四千個基因具有表現差異。受影響最大的一群基因主要作用在細胞死亡和生存調控、細胞生長和增殖以及分子運輸。有大量被負向調控的基因則是參與在神經系統的發育和功能。分析受到影響的訊息傳遞路徑則發現主要改變在線粒體功能和氧化磷酸化反應,與一些已發表的研究顯示神經變性疾病會使得這些途徑發生擾動有一致的結論。也鑒定出大量的基因是從前沒有發現過與發育調節性神經元死亡或神經退化性病變有連結的基因。 "第一步是鑒定出新穎且重要的因子會調控神經元存活與凋亡。"梅洛博士說道:"未來的研究則是要確定這些新穎基因是如何調控神經元死亡,包含與死亡相關的神經退化性疾病。"
實驗生物學及醫學期刊主編史蒂芬古德曼博士認為:"梅洛博士及其所領導的研究團隊利用核糖核酸定序進行轉錄研究,找出了許多死亡中的細胞表達的轉錄子。利用這個非常靈敏的技術可以找出超過四千筆具有顯著差異表現的基因。這個研究打開新的一扇門,未來的研究將可以從這些基因中找出它們是如何影響正常神經元的死亡以及與神經退化性疾病的相關性。"
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