Nature Communications| 華東師范大學(xué)揭示精神分裂癥大腦皮層去抑制的神經(jīng)機(jī)制
皮質(zhì)的抑制作用是幾種神經(jīng)精神疾病的共同特征，例如精神分裂癥，自閉癥和智力障礙。但是，尚未完全理解其基本機(jī)制。
Nature Communications
2021年1月12日，華東師范大學(xué)殷東敏團(tuán)隊(duì)在Nature Communications 在線發(fā)表文章，揭示了精神分裂癥大腦皮層去抑制的神經(jīng)機(jī)制。
神經(jīng)調(diào)節(jié)素1(Nrg1)是一種常見的精神分裂癥風(fēng)險基因。研究者們首先分析了精神分裂癥患者的前額葉皮層基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)Nrg1在精神分裂癥患者的抑制性中間神經(jīng)元內(nèi)高表達(dá)。為了模擬精神分裂癥患者腦內(nèi)Nrg1的異常表達(dá)模式，研究人員制備了gtoNrg1小鼠，該小鼠特異性在抑制性中間神經(jīng)元內(nèi)過表達(dá)Nrg1。
通過對gtoNrg1小鼠進(jìn)行了表型分析，發(fā)現(xiàn)其前額葉皮層在細(xì)胞、突觸、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和行為水平上均表現(xiàn)出與精神分裂癥類似的皮層去抑制和過度興奮的現(xiàn)象。研究人員還發(fā)現(xiàn)NRG1的胞內(nèi)段可以與鈉離子通道Nav1.1的胞內(nèi)第1環(huán)相互作用，抑制了鈉離子通道，從而使抑制性中間神經(jīng)元興奮性降低。在成年期關(guān)閉Nrg1的高表達(dá)，或激活抑制性中間神經(jīng)元可以使gtoNrg1小鼠的大腦皮層功能恢復(fù)正常。
利用TissueGnostics公司TissueFAXS Plus ST系統(tǒng)（TissueQuest）對小鼠前額皮層組織樣本進(jìn)行組織流式定量分析。
TissueQuest（TQ）細(xì)胞級熒光定量分析平臺是針對組織原位單細(xì)胞進(jìn)行自動識別及定量的軟件，用于解決熒光樣本中，不同類型細(xì)胞的細(xì)胞核/質(zhì)/膜上特異性染色信號篩選。根據(jù)樣本染色情況、及細(xì)胞的形態(tài)特征，精準(zhǔn)分析不同實(shí)驗(yàn)組之間的數(shù)據(jù)差異。
TQ采用樣本導(dǎo)入+一鍵分析的精簡操作模式，再根據(jù)數(shù)據(jù)定量分析的結(jié)果，利用散點(diǎn)圖正反向回溯工具，針對樣本差異性,調(diào)整分析參數(shù)。這種反復(fù)校驗(yàn)的數(shù)據(jù)獲取流程，基于強(qiáng)大的軟件圖像運(yùn)算能力，實(shí)時得到切片所包含的大數(shù)據(jù)信息，引導(dǎo)研究者最終獲得反映樣本實(shí)際情況的數(shù)據(jù)結(jié)果。
Fig. gtoNrg1; Gfp小鼠的前額葉皮層中正常的皮層分層和神經(jīng)元密度
a-b groGfp（a）gtoNrg1; Gfp（b）前額葉皮層中的NeuN和GFP標(biāo)記的表達(dá)；
c groGfp和gtoNrg1; Gfp前額葉皮層NeuN陽性細(xì)胞密度的定量分析；
d groGfp和gtoNrg1; Gfp前額葉皮層GFP陽性細(xì)胞密度的定量分析。
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