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精神分裂症相关遗传变异对内在单神经元兴奋性的功能效应:一项建模研究

神经元与认知 2015-09-25 v1

摘要

背景:最近的全基因组关联研究(GWAS)已识别出大量精神分裂症(SCZ)的遗传风险因素,这些风险因素以离子通道和钙转运体为特征。对于其中一些风险因素,先前的独立研究已经考察了遗传改变对细胞电兴奋性和钙稳态的影响。在本概念验证研究中,我们利用这些实验结果对层V皮质锥体细胞的计算特性进行建模,并识别跨SCZ相关基因可能常见的行为改变。方法:我们应用了一个生物物理上详细的多房室模型来研究层V锥体细胞的兴奋性。我们回顾了关于SCZ相关基因变异的功能基因组学文献,并使用神经元模型参数的变化来代表这些变异的效应。结果:我们提出并应用了一个框架,用于检查离子通道和Ca2+转运体编码基因中细微单核苷酸多态性对神经元兴奋性的影响。我们的分析表明,大多数所考虑的SCZ相关遗传变异影响由树突树中输入总和引起的放电行为和细胞内钙动态。结论:我们的结果表明,单神经元整合输入和调节其兴奋性的能力改变可能构成精神疾病的根本机制贡献因素,连同先前提出的突触通信和网络行为缺陷。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.07258,
  title  = {Functional effects of schizophrenia-linked genetic variants on intrinsic single-neuron excitability: A modeling study},
  author = {Tuomo Mäki-Marttunen and Geir Halnes and Anna Devor and Aree Witoelar and Francesco Bettella and Srdjan Djurovic and Yunpeng Wang and Gaute T. Einevoll and Ole A. Andreassen and Anders M. Dale},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.07258},
  year   = {2015}
}