多巴胺神经元位于中脑，但它们的卷须状轴突可以分支到更高的皮质区域，影响我们的运动和感觉。新的基因证据表明，这些特化细胞也可能有深远的影响，从帕金森病到精神分裂症。布里格姆妇女医院和哈佛医学院的研究人员利用一种叫做激光捕获RNA seq的新技术，包括激光切割人脑中的多巴胺神经元，已经在这些脑细胞中编目了7万多种新的活性元素。他们的发现发表在本周的《自然神经科学》上。
医学博士克莱门斯舍尔泽(Clemens Scherzer)说：“我们发现，人类基因组中高达64%的人——其中绝大多数是‘暗物质’，其DNA无法编码蛋白质——在人脑的多巴胺神经元中表达。神经学家和基因组学科学家，负责指导APDA高级帕金森病研究中心和领导BWH的精确神经病学项目。“这些是人脑中的关键和特化细胞。它们在帕金森病中起作用缓慢，但在精神分裂症中可能过于活跃。”
Scherzer的团队开发了激光捕获RNAseq，可以精确分析大脑中的多巴胺神经元，并对人类脑细胞进行超深度RNA测序。该团队从86个死后大脑中提取了超过40，000个多巴胺神经元。虽然其他研究小组专注于产生蛋白质的信使RNA，但Scherzer和他的同事希望对细胞的总RNA含量进行分类，这需要进一步的研究。
他们总共发现了71，022个转录的非编码元件(所谓的TNEs)。其中许多TNEs(发音为“teenies”)是活性增强子——充当调节“开关”的部位，为大脑中数十亿个神经元开启特殊功能。该团队发掘的许多tne都是新奇的，以前从未在大脑中描述过。舍尔泽和同事与英国的合作者合作，在包括斑马鱼在内的临床前模型中测试了几种肿瘤坏死因子，发现了许多肿瘤坏死因子在大脑发育中活跃的证据。
谐谑和第一作者董先军博士，同时也是BWH安罗姆尼中心的首席研究员，最初开始研究多巴胺神经元，以获得对帕金森病更深入的了解，但发现许多与精神分裂症、成瘾等因素相关的基因变异也丰富了神经精神疾病。
舍尔泽说：“这项工作表明，活跃在多巴胺神经元中的非编码RNA是遗传风险、帕金森病和精神疾病之间令人惊讶的联系。“基于这种联系，我们假设风险变异可能会影响产生多巴胺的脑细胞的基因转化。”
该团队还制作了一个公开的多巴胺神经元RNA含量百科全书，这样其他研究人员就可以通过webportalhttp://www.humanbraincode.org找到任何具有蛋白质编码或非编码靶点的帕金森病和精神疾病的生物标志物和治疗剂。
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