小RNA连接免疫系统和脑细胞

法兰克福最近的研究发现，精神疾病精神分裂症和双相情感障碍具有高度的遗传相似性，它们的脑细胞疾病特异性变化显示出超过70%的重叠。这些变化影响基因表达，即为了翻译成功能性蛋白质而进行的基因转录。歌德大学药理学与临床药学研究所(Jochen Klein教授)和耶路撒冷希伯来大学神经科学研究所(Hermona Soreq教授)进行的一项合作研究显示，在这些变化中，还有针对性别的偏见内源性短核糖核酸(RNA)链为基础的细胞控制机制的研究。

科学家们确定了microRNA的重要作用，microRNA是这些小RNA分子中的特殊分子，以在人类细胞中广泛控制基因表达而闻名。这些microRNA之一靶向基因会导致其表达受到明显限制。“主要问题是可能的组合种类繁多，”发表在《Cell Reports》杂志上的文章的主要作者塞巴斯蒂安·洛本坦泽(Sebastian Lobentanzer)说。“人类表达了大约2500种这些microRNA，而一个可以影响数百，甚至数千个基因。”

因此，研究人员结合RNA测序和生物信息学研究了患者大脑以及人类培养的神经细胞中的基因表达。他们发现男女之间免疫相关基因的表达存在差异，特别是在细胞因子(免疫细胞的信使物质)方面。在将培养的雄性和雌性神经元细胞暴露于其中某些细胞因子后，研究人员发现神经细胞转化为胆碱能神经元，这是通过使用神经递质“乙酰胆碱”来定义的。

通过在此过程中几个时间点对microRNA进行测序，科学家们能够绘制出免疫系统和神经元系统之间microRNA接口的详细图片。他们确定了17个部分依赖性别的microRNA家族的参与，并生成了包含12,495个受调控基因的广泛网络。使用多阶段选择过程，在专门的实验中确定并确认了最有影响力的这些microRNA家族。这导致鉴定出两个性别特异性表达的家族mir-10和mir-199作为细胞因子和胆碱能功能之间的接口。

精神疾病由于其高度的遗传复杂性和传统疗法的不可及性，因此成为新的治疗方法的重要领域。一方面，目前的研究表明，与受疾病影响的男性和女性之间长期观察到但以前无法解释的临床差异具有分子相似性。另一方面，基于小RNA分子的机制可以通过影响大量与疾病相关的基因来开拓新途径，这是寻找传统抗精神病药物替代品的有前途的方法。Lobentanzer说：“像我们这样的研究能够全面展现microRNA的相互作用，是开发新的治疗物质的第一步。”