DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07109-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38448582
تاريخ النشر: 2024-03-06
المؤلف: Emi Ling وآخرون
الموضوع الرئيسي: آليات المستقبلات والإشارات
نقاش
في هذه الدراسة، قام المؤلفون بإجراء تحليل تسلسل RNA أحادي النواة (snRNA-seq) لقشرة الفص الجبهي الظهرية الجانبية (dlPFC) للتحقيق في أنماط التعبير الجيني المرتبطة بالفصام والشيخوخة. شمل التحليل عينات ما بعد الوفاة من 191 متبرعًا، تضم أفرادًا مصابين بالفصام وآخرين غير مصابين. تم تصنيف ما مجموعه 1,217,965 نواة إلى سبعة أنواع من الخلايا، مع كون الخلايا العصبية الغلوتاماتية الأكثر انتشارًا (43%). استخدم الباحثون تحليل العوامل الكامنة لتحديد عشرة عوامل كامنة تفسر 30% من التباين بين الأفراد في مستويات التعبير الجيني، مع ارتباط عامل واحد فقط (LF4) بشكل كبير بالفصام. وُجد أن مستويات تعبير LF4 تنخفض مع تقدم العمر وكانت مستقلة عن الجنس أو استخدام الأدوية.
كشف التحليل الإضافي أن LF4 كان مدفوعًا بشكل أساسي بتعبير الجينات في الخلايا العصبية الغلوتاماتية، والخلايا العصبية GABAergic، والأستروسيتات، مع وجود غنى ملحوظ للجينات المتعلقة بالوظائف المشبكية. قدمت الدراسة مفهوم SNAP (برنامج الخلايا العصبية-الأستروسيتات المشبكي)، مما يبرز نمط التعبير المتناغم بين مكونات المشبك العصبي وأنشطة الأستروسيتات، مثل امتصاص الناقلات العصبية وتخليق الكوليسترول. ومن الجدير بالذكر أن الجينات المرتبطة بـ SNAP-a (المكون الأستروسيتاتي لـ SNAP) كانت غنية بشكل كبير بالإشارات الجينية المرتبطة بالفصام، مما يشير إلى أن تعبير الجينات الأستروسيتات قد يلعب دورًا في مسببات المرض. بشكل عام، تؤكد النتائج على التفاعل المعقد بين تعبير الجينات العصبية والأستروسيتات في سياق الفصام والشيخوخة، مما يوفر رؤى حول الآليات البيولوجية المحتملة الكامنة وراء هذه الحالات.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07109-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38448582
Publication Date: 2024-03-06
Author(s): Emi Ling et al.
Primary Topic: Receptor Mechanisms and Signaling
Discussion
In this study, the authors conducted a single-nucleus RNA sequencing (snRNA-seq) analysis of the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) to investigate gene expression patterns associated with schizophrenia and aging. The analysis included post-mortem samples from 191 donors, comprising individuals with and without schizophrenia. A total of 1,217,965 nuclei were classified into seven cell types, with glutamatergic neurons being the most prevalent (43%). The researchers employed latent factor analysis to identify ten latent factors that explained 30% of the interindividual variation in gene expression levels, with only one factor (LF4) significantly associated with schizophrenia. LF4 expression levels were found to decline with age and were independent of sex or medication use.
Further analysis revealed that LF4 was primarily driven by gene expression in glutamatergic neurons, GABAergic neurons, and astrocytes, with a notable enrichment of genes related to synaptic functions. The study introduced the concept of SNAP (Synaptic Neuron-Astrocyte Program), highlighting a concerted expression pattern between neuronal synaptic components and astrocytic activities, such as neurotransmitter uptake and cholesterol biosynthesis. Notably, genes associated with SNAP-a (the astrocytic component of SNAP) were significantly enriched for genetic signals linked to schizophrenia, suggesting that astrocytic gene expression may play a role in the disease’s etiology. Overall, the findings underscore the complex interplay between neuronal and astrocytic gene expression in the context of schizophrenia and aging, providing insights into potential biological mechanisms underlying these conditions.