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，影响我们的移动方式和感觉。新的遗传学证据表明，这些特化细胞也可能具有深远的影响，从帕金森病到精神分裂症等各种疾病都有影响。使用一种称为激光捕获RNA seq的新技术，包括用激光切割人脑部分的多巴胺神经元，来自布莱根妇女医院和哈佛医学院的研究人员已经对这些脑细胞中活跃的70,000多种新元素进行了编目。他们的研究结果发表在本周的Nature Neuroscience上。
 
“我们发现，高达64％的人类基因组-其中绝大多数是'暗物质'DNA，不会编码蛋白质-在人脑中的多巴胺神经元中表达，”神经学家，医学博士Clemens Scherzer说。指导APDA高级帕金森病研究中心并领导BWH精准神经病学项目的基因组学家。“这些是人类大脑中的关键和特化细胞，它们在帕金森病中运作缓慢，但在精神分裂症中可能过度活跃。”
 
Scherzer的团队开发了激光捕获RNAseq，可精确剖析大脑中的多巴胺神经元，并对人脑细胞进行超深度RNA测序。从86个死后大脑中，该团队能够提取超过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及其同事希望对细胞的整个RNA含量进行分类，这需要进行更深入的研究。
 
他们总共找到了71,022个转录的非编码元素（所谓的TNEs）。许多这些TNE（发音为“teenies”）都是活跃的增强子-这些网站充当监管“开关”，用于为大脑中的数十亿神经元启用专门功能。该团队出土的许多TNE都是新颖的，以前从未在大脑中描述过。Scherzer及其同事与英国的合作者合作，测试了包括斑马鱼在内的临床前模型中的几种TNE，发现许多人在大脑发育中都很活跃。
 
Scherzer和第一作者Xianjun Dong博士，他们也是BWH的Ann Romney中心的首席研究员，最初开始研究多巴胺神经元以深入了解帕金森病，但发现许多与精神分裂症，成瘾和其他相关的遗传变异这些因素也丰富了神经精神疾病。
 
“这项工作表明，在多巴胺神经元中活跃的非编码RNA是遗传风险，帕金森氏症和精神疾病之间令人惊讶的联系，”Scherzer说。“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换。”