สิ่งตีพิมพ์ใหม่
นักวิทยาศาสตร์ค้นพบโปรตีนสำคัญที่รับผิดชอบต่อความไม่สมดุลของสมอง
ตรวจสอบล่าสุด: 02.07.2025

เนื้อหา iLive ทั้งหมดได้รับการตรวจสอบทางการแพทย์หรือตรวจสอบข้อเท็จจริงเพื่อให้แน่ใจว่ามีความถูกต้องตามจริงมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
เรามีแนวทางการจัดหาที่เข้มงวดและมีการเชื่อมโยงไปยังเว็บไซต์สื่อที่มีชื่อเสียงสถาบันการวิจัยทางวิชาการและเมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้ โปรดทราบว่าตัวเลขในวงเล็บ ([1], [2], ฯลฯ ) เป็นลิงก์ที่คลิกได้เพื่อการศึกษาเหล่านี้
หากคุณรู้สึกว่าเนื้อหาใด ๆ ของเราไม่ถูกต้องล้าสมัยหรือมีข้อสงสัยอื่น ๆ โปรดเลือกแล้วกด Ctrl + Enter

ปัจจุบันกลไกทางพันธุกรรมที่อยู่เบื้องหลังความแตกต่างที่ไม่เหมือนกันระหว่างสมองซ้าย-ขวาได้รับการเข้าใจดีขึ้นด้วยงานวิจัยใหม่ๆ ซึ่งช่วยปูทางไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับความผิดปกติในมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับความไม่สมมาตรที่ไม่ปกติของสมอง
นักวิจัยจาก UCL, สถาบัน Wellcome Sanger, มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด และผู้เขียนร่วมคนอื่นๆ พบว่าโปรตีนที่เรียกว่า Cachd1 มีบทบาทสำคัญในการสร้างโครงสร้างและหน้าที่ของระบบประสาทที่แตกต่างกันในแต่ละด้านของสมอง การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Science
จากการทดลองทางพันธุกรรมกับปลาซิบราฟิช นักวิจัยพบว่าเมื่อ Cachd1 เกิดการกลายพันธุ์ สมองซีกขวาจะสูญเสียการพัฒนาที่ไม่สมมาตรตามปกติ และกลายเป็นภาพสะท้อนของสมองซีกซ้าย โรคนี้ทำให้เกิดการเชื่อมต่อของเส้นประสาทที่ผิดปกติ ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของสมอง
การค้นพบครั้งนี้ทำให้เข้าใจกลไกทางพันธุกรรมที่อยู่เบื้องหลังความไม่สมมาตรของสมอง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่พบเห็นในสัตว์หลายชนิด รวมถึงมนุษย์ การทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้อาจนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับความผิดปกติในมนุษย์ที่สมองไม่สมมาตร เช่น โรคจิตเภท โรคอัลไซเมอร์ และโรคออทิสติก
แม้ว่าสมองซีกซ้ายและซีกขวาของมนุษย์จะมีโครงสร้างที่เหมือนกัน แต่มีความแตกต่างกันในด้านการทำงาน ซึ่งส่งผลต่อการเชื่อมต่อของระบบประสาทและกระบวนการรับรู้ เช่น ภาษา ความแตกต่างในวงจรประสาทซีกซ้ายและซีกขวาเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไรนั้นยังคงไม่เข้าใจดีนัก
นักวิจัยใช้ปลาซิบราฟิชซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตจำลองที่รู้จักกันดีในการศึกษาพัฒนาการของสมองเนื่องจากมีเอ็มบริโอที่โปร่งใสเพื่อศึกษาว่า Cachd1 อาจส่งผลต่อความไม่สมมาตรของสมองได้อย่างไร
ทีมวิจัยพบว่าเมื่อ Cachd1 เกิดการกลายพันธุ์ บริเวณหนึ่งของสมองที่เรียกว่า habenula จะสูญเสียความแตกต่างระหว่างซ้ายกับขวาตามปกติ เซลล์ประสาททางด้านขวาจะมีลักษณะคล้ายกับเซลล์ประสาททางด้านซ้าย ซึ่งจะไปขัดขวางการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทใน habenula และอาจส่งผลต่อการทำงานของเซลล์ประสาทได้
การน็อคดาวน์ cachd1 โดยใช้ morpholinos ส่งผลให้เกิดความสมมาตรทวิภาคี (AB) มุมมองด้านหลัง 4 วันหลังการปฏิสนธิในตัวอ่อนประเภทป่าที่ไม่ได้ฉีดและตัวอ่อนที่ฉีด cachd1 morpholino หลังจากการผสมพันธุ์แบบอินซิทูแบบครบชุดโดยใช้ antisense riboprobes กับเครื่องหมายฮาเบนูลาหลังแบบไม่สมมาตร kctd12.1 (C) RT-PCR แบบกึ่งเชิงปริมาณของทรานสคริปต์ cachd1 แหล่งที่มา: Science (2024) DOI: 10.1126/science.ade6970
การทดลองการจับโปรตีนแสดงให้เห็นว่า Cachd1 จับกับตัวรับสองตัวซึ่งช่วยให้เซลล์สื่อสารกันโดยผ่านเส้นทางการส่งสัญญาณ Wnt ซึ่งเป็นหนึ่งในเส้นทางการสื่อสารภายในเซลล์ที่ได้รับการศึกษาอย่างเข้มข้นที่สุด โดยมีบทบาทสำคัญในพัฒนาการในระยะเริ่มแรก การสร้างเซลล์ต้นกำเนิด และโรคต่างๆ หลายชนิด
นอกจากนี้ ผลของ Cachd1 ดูเหมือนจะเฉพาะกับด้านขวาของสมอง ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีปัจจัยยับยั้งที่ไม่ทราบแน่ชัดซึ่งจำกัดกิจกรรมของ Cachd1 ในด้านซ้าย แม้ว่ารายละเอียดทั้งหมดจะยังไม่ชัดเจน แต่ข้อมูลชี้ให้เห็นอย่างชัดเจนว่า Cachd1 มีบทบาทสำคัญในการสร้างความแตกต่างระหว่างด้านซ้ายและด้านขวาของสมองที่กำลังพัฒนา โดยควบคุมการสื่อสารของเซลล์โดยเฉพาะในด้านขวา
การศึกษาในอนาคตจะตรวจสอบว่า Cachd1 มีฟังก์ชันสำคัญอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับเส้นทาง Wnt หรือไม่
“นี่คือโครงการความร่วมมือที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งได้รับประโยชน์อย่างมากจากแนวทางสหวิทยาการ ซึ่งทั้งพันธุศาสตร์ ชีวเคมี และชีววิทยาโครงสร้างมารวมกันเพื่อทำความเข้าใจถึงการสร้างความไม่สมมาตรซ้าย-ขวาในสมองได้ดียิ่งขึ้น รวมถึงการระบุส่วนประกอบใหม่ของเส้นทางการส่งสัญญาณที่สำคัญซึ่งมีบทบาทหลายประการในสุขภาพและโรค” ดร. Gareth Powell ผู้เขียนร่วมของการศึกษานี้ อดีตนักศึกษาปริญญาเอกจากสถาบัน Wellcome Sanger และปัจจุบันเป็นสมาชิกของแผนกเซลล์และชีววิทยาการพัฒนาของ UCL กล่าว
“ผมรู้สึกยินดีเป็นอย่างยิ่งที่ได้เห็นการตีพิมพ์ผลการศึกษาที่ร่วมมือกันอย่างดีเยี่ยมนี้ ซึ่งรวบรวมบุคลากรที่มีความสามารถมากมายซึ่งมีความสนใจและทักษะในการวิจัยที่แตกต่างกันจากสถาบันต่างๆ เข้าด้วยกัน ทีมงานร่วมกันทำให้เราสามารถค้นพบสิ่งใหม่ๆ ที่น่าตื่นเต้นเกี่ยวกับทั้งเส้นทางการส่งสัญญาณ Wnt และการพัฒนาของความไม่สมมาตรของสมอง” ศาสตราจารย์สตีฟ วิลสัน ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษานี้และสมาชิกของภาควิชาเซลล์และชีววิทยาการพัฒนาของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแองเจลิส กล่าว