Мозг человека отсеивает генетически дефектные нейроны при рождении
Секвенирование отдельных клеток выявило 4,5-кратное сокращение доли корковых нейронов с хромосомными аномалиями в перинатальный период.
Исследователи изучили соматические вариации числа копий генов (CNV) в развивающемся и стареющем мозге человека на посмертных образцах возрастом от 14 недель гестации до 90 с лишним лет, сообщил журнал nature.com. Методами полногеномного секвенирования единичных клеток авторы проанализировали 2357 постмитотических корковых нейронов nature.com
nature.comnature.comОткрыть источник ↗. Выяснилось, что в среднем 25,9% пренатальных нейронов несут масштабные геномные аберрации с охватом нескольких хромосом.
Перинатальная элиминация
После рождения доля клеток с массивными CNV сократилась примерно в 4,5 раза (метаанализ Фишера, P = 3,5 × 10⁻⁶) nature.com
nature.comnature.comОткрыть источник ↗. Основная масса дефектных клеток исчезала перинатально, что совпадает по времени с волной запрограммированной клеточной гибели. При этом нейроны с небольшими структурными вариациями демонстрировали лишь постепенное медленное снижение частоты в течение постнатальной жизни.
Анализ выживших нейронов показал отсутствие аберраций в генах, чувствительных к дозе, и участках, ассоциированных с нарушениями развития нервной системы (гипергеометрический тест, P < 0,05) nature.com
nature.comnature.comОткрыть источник ↗. Это указывает на действие очищающего клеточного отбора.
Синаптические механизмы
Для поиска механизмов элиминации авторы изучили транскриптом и доступность хроматина в 44 861 ядре методами snRNA-seq и snATAC nature.com
nature.comnature.comОткрыть источник ↗. В клетках с высокой нагрузкой CNV обнаружилась аномальная экспрессия синаптических генов. По выводам авторов, нарушение регуляции синаптогенеза может выступать сигналом для избирательного уничтожения дефектных нейронов в процессе развития коры.
