В этом исследовании, опубликованном в февральском выпуске журнала Experimental Biology and Medicine за 2015 год, использовались культивированные нейроны гранул мозжечка, одна из наиболее широко используемых моделей для изучения гибели нейронов. Другие лаборатории использовали анализ микрочипов ДНК для характеристики изменений экспрессии генов в этой модели. Однако микроматричный анализ способен только измерить статус известных транскриптов, а экспрессия мРНК с низким содержанием часто не обнаруживается с помощью подхода, основанного на гибридизации.В то время как изменения в экспрессии нескольких сотен генов были обнаружены с помощью анализа микрочипов, в исследовании Д’Мелло и его коллег более 4000 генов показали значительно измененную экспрессию.
Больше всего пострадали гены, отвечающие за гибель и выживание клеток, рост и пролиферацию клеток и молекулярный транспорт. Также была нарушена регуляция большого количества генов, участвующих в развитии и функционировании нервной системы. Анализ затронутых сигнальных путей указал на изменения митохондриальной функции и окислительного фосфорилирования, что согласуется с рядом исследований, показывающих нарушения этих путей при нейродегенеративных расстройствах.
Было идентифицировано большое количество генов, ранее не связанных с регулируемой развитием гибели нейронов или нейродегенеративными патологиями. «Это первый шаг в выявлении новых, но важных игроков, регулирующих выживание и смерть нейронов», — сказал д-р Д’Мелло. «Будущие исследования определят, в какой степени новые гены, идентифицированные в нашем исследовании, участвуют в регуляции гибели нейронов, включая смерть, связанную с нейродегенеративным заболеванием».Доктор Стивен Р. Гудман, главный редактор журнала Experimental Biology and Medicine, сказал: «Д’Мелло и его коллеги провели транскриптомное исследование с использованием RNA-Seq, чтобы идентифицировать транскрипты, экспрессия которых изменяется в умирающих нейронах.
Они смогли продемонстрировать значительные изменения в экспрессии более 4000 генов. Это исследование открывает двери для будущих исследований того, какие из этих многих генов функционально вовлечены в нормальную гибель нейронов, а какие связаны с различными нейродегенеративными расстройствами.