《Nature Neuroscience》雜志發(fā)表了一項來自哈佛醫(yī)學(xué)院和Brigham和婦女醫(yī)院的研究成果，他們編目了超過70000種可以激活腦細(xì)胞的新元素。研究方法包括，激光捕獲RNA-seq，該技術(shù)涉及利用激光從人腦組織切片中剪切出多巴胺神經(jīng)元，新的遺傳證據(jù)顯示，這些特異細(xì)胞在帕金森、精神分裂癥等各種疾病中具有深遠(yuǎn)影響。

“我們發(fā)現(xiàn)，人類基因組中高達(dá)64%（絕大多數(shù)）不編碼蛋白質(zhì)，這些被稱為暗物質(zhì)的DNA在人類大腦多巴胺神經(jīng)元中表達(dá)，”神經(jīng)學(xué)家和基因組學(xué)家Clemens Scherzer說?！斑@些關(guān)鍵而特異的細(xì)胞在帕金森癥中工作緩慢，在精神分裂癥中可能過度活躍。”

為了研究這種細(xì)胞工作的分子基礎(chǔ)，Scherzer團隊開發(fā)了激光捕獲RNA測序技術(shù)（laser-capture RNAseq），先從大腦中精確地分離出多巴胺能神經(jīng)元，再對這些人腦細(xì)胞進行超深度RNA測序。

他們從86例尸檢大腦樣本中提取了40000多個多巴胺神經(jīng)元，重點關(guān)注它們的蛋白質(zhì)生產(chǎn)信使RNA，課題組成員試圖對細(xì)胞中全部RNA內(nèi)容物進行分類。

在這項研究中，他們發(fā)現(xiàn)了71022個發(fā)生轉(zhuǎn)錄的非編碼元件（transcribed noncoding elements，TNEs），其中許多是活躍的增強子，充當(dāng)大腦數(shù)十億個神經(jīng)元開啟特殊功能的調(diào)節(jié)開關(guān)。新挖掘的許多TNEs都是以前從未在大腦中描述過的，Scherzer與英國的同事在臨床前模型中測試了幾個新TNEs，提供了它們在大腦發(fā)育過程中是活躍的證據(jù)。

Scherzer和本文第一作者華人學(xué)者、Ann Romne 研究中心課題組組長Xianjun Dong博士最初只是想找到多巴胺神經(jīng)元與帕金森癥之間的聯(lián)系，結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)許多這些元件的基因變異與精神分裂癥、成癮等其他神經(jīng)精神疾病有關(guān)的線索，意外豐富了這些疾病的內(nèi)在機理方面的知識點。

“這項工作表明，多巴胺神經(jīng)元的活躍的非編碼RNA存在疾病關(guān)聯(lián)風(fēng)險，”Scherzer說?！盎谶@種聯(lián)系，我們猜測，遺傳變異可能對多巴胺腦細(xì)胞的基因開合具有影響?！?/p>

研究小組制作了一個公開的多巴胺神經(jīng)元RNA百科全書，以便其他研究學(xué)者可以通過http://www. 查找任何用于帕金森和精神疾病的生物標(biāo)志物以及藥物相關(guān)編碼蛋白或非編碼靶點。