拥有三条 21 号染色体的个体所观察到的智力障碍可能是由于他们大脑中 Snhg11 基因活性降低所致。
基因组调控中心 (CRG) 的科学家发现了 Snhg11 基因 WhatsApp 数据 在海马神经元的发育和功能中发挥的重要作用。涉及小鼠和人类样本的实验表明，唐氏综合症患者大脑中该基因的活性降低，这表明它与唐氏综合症患者面临的记忆挑战有关。该研究结果最近发表在《分子精神病学》杂志上。
传统上，基因组学的大部分重点是蛋白质编码基因，在人类中，蛋白质编码基因仅占整个基因组的 2% 左右。其余部分是“暗物质”，包括大量非编码序列，它们不产生蛋白质，但越来越多地被人们认识到它们在调节基因活动、影响遗传稳定性以及导致复杂性状和疾病方面的作用。
Snhg11 是“暗物质”中发现的一个基因。它是一种长链非编码，是一种特殊类型的 RNA 分子，由 转录但不编码蛋白质。非编码 RNA 是正常生物过程的重要调节剂，其异常表达此前已被证实与人类疾病（如癌症）的发展有关。这项研究首次证明非编码 RNA 在唐氏综合症的发病机制中起着关键作用。
唐氏综合症和 Snhg11 的作用
唐氏综合症是一种遗传性疾病，由多出一条 21 号 引人注目的主题行和明确的号召性用语 染色体（也称为 21 三体）引起。它是智力障碍最常见的遗传原因，估计全球有 500 万人患有此病。唐氏综合症患者存在记忆和学习问题，这些问题以前与海马体异常有关，海马体是大脑中参与学习和记忆形成的部分。
“该基因在齿状回中特别活跃，齿状回是海马的一部分，对学习和记忆至关重要，也是大脑中为数不多的几个在整个生命过程中不断产生新神经元的区域之一。我们发现，异常表达的 Snhg11 会导致神经发生减少和可塑性改变，这对学习和记忆起着直接的作用，因此表明它在智力障碍的病理生理学中起着关键作用，”论文第一作者 César Sierra 博士说。
作者研究了小鼠模型中的海马体，这些小鼠的基因组成与人类的唐氏综合症相似。海马体有许多不同的细胞类型，这项研究旨在了解额外的 21 号染色体的存在如何影响这些细胞。
研究人员从脑细胞中分离出细胞核，并使用一种称为单核 RNA 测序的技术来查看每个细胞中哪些基因处于活跃状态。最引人注目的发现之一是齿状回细胞，研究人员检测到 Snhg11 表达显著减少。研究人员还发现，在患有 21 三体综合征的人类死后大脑中，相同类型的组织中 Snhg11 的含量较低，这表明与人类病例相关。
为了了解 Snhg11 表达减少对认知和大脑功能的影响，研究人员随后通过实验降低了健康小鼠大脑中该基因的活性。他们发现，低水平的 Snhg11 足以降低突触可塑性，即神经元连接随着时间的推移而增强或减弱的能力。突触可塑性对于学习和记忆至关重要。它还降低了小鼠产生新神经元的能力。
未来方向和潜在疗法
为了了解他们的研究结果对现实世界 投注电子邮件列表 的影响，研究人员还对小鼠进行了各种行为测试。这些实验证实，低水平的 Snhg11 会导致与唐氏综合症类似的记忆和学习问题，这表明该基因调节大脑功能。
Snhg11 此前已被证实与不同类型癌症的细胞增殖有关。研究人员计划开展进一步研究，以发现其中涉及的确切作用机制，这些信息可能为新的治疗干预开辟潜在途径。他们还将探索其他涉及长链非编码 RNA 的基因是否也可能导致智力障碍，其中许多基因尚未被发现。
“有许多干预措施可以帮助唐氏综合症患者独立生活，但只有少数是药物干预。像这样的研究有助于为寻找有助于改善记忆力、注意力和语言功能或预防与衰老相关的认知能力下降的策略奠定基础，”论文合著者、基因组调控中心细胞和系统神经生物学实验室组长 Mara Dierssen 博士说。
