12小时循环异常基因活动中发现精神分裂症的大脑

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匹兹堡大学医学院的研究人员现在12小时周期的第一个证据人类大脑的基因活动。发表在《公共科学图书馆生物学玛德琳·r·斯科特为首的研究显示一些12小时的节奏中丢失或改变患者后期的大脑精神分裂症。

精神分裂症患者已知干扰的几种类型的24小时身体节律,包括睡眠/清醒周期、激素水平和基因活动在大脑的前额叶皮层。然而,几乎没有什么了解大脑中的基因活动,健康与否,周期短于通常的24小时的昼夜节律。

因为基因转录水平无法衡量生活的大脑,一项新的研究使用了一个死亡时间分析来寻找12小时的节奏在后期的大脑基因活性。他们集中在背外侧前额叶皮层,因为大脑的这个区域与认知症状和其他相关基因表达的异常节律中探测到精神分裂症。

研究人员发现许多基因在正常12小时的节奏的背外侧前额叶皮层的活动。其中,基因活动水平与建筑相关神经元之间的联系达到顶峰在下午/晚上,而线粒体相关函数(因此细胞能量供应)早上/晚上达到顶峰。

相比之下,后期从精神分裂症患者的大脑含有更少的基因与12小时的活动周期,而这些相关的神经连接完全失踪。此外,尽管mitochondria-related基因并保持12小时的节奏,他们的活动没有在正常时期达到顶峰。这些异常节律基石的行为是否异常在精神分裂症,或者他们是否由于药物,使用尼古丁,或睡眠障碍在未来的研究应该检查。

合著者科琳a麦克朗补充说:“我们发现,人类的大脑不仅昼夜(24小时)基因表达的节奏还12小时节律基因的重要的细胞功能和神经维护。许多这些基因表达的节奏都失去了在精神分裂症患者中,有一个戏剧性的转变的时间节奏mitochondrial-related成绩单这可能导致次优的线粒体功能的细胞需要能量的时候一天最多。”