自闭症受损社交性的基因和神经电路

Beth以色列专业医疗中心（BIDMC）的研究人员已经进入了对遗传和神经元电路机制的新见解，这些电路机制可能有助于某种形式的自闭症谱系障碍受损。由Matthew P. Anderson，MD，博士，博士，博士博士，科学家们确定了如何将基因与一种常见的自闭症形式相关的基因在特定的脑细胞损害社交障碍中。研究，今天发表在杂志上自然，揭示了对社交性的神经生物学控制，并且可以代表患有自闭症患者的重要第一步。

安德森和同事专注于基因UBE3A，其中多个副本导致人类的自闭症形式（称为异教染色体15Q）。相同，人类缺乏同一基因导致称为委社术目言的发育障碍，其特征在于增加社交性。在以前的工作中，安德森的团队展示了与UBE3A基因的额外副本进行了设计的小鼠，表明了可受损的社交性，以及加强重复的自我修饰和与其他小鼠的发声减少。

“在这项研究中，我们想确定大脑的哪个社会行为赤字以及如何以及如何以及如何以及如何以及如何以及如何以及如何以及如何以及如何以及如何以及哈佛医学院神经科学计划的副教授自闭症Brainnet Boston节点主任。“我们在手中拥有了自己的工具。我们不仅将该基因介绍为小鼠的特定大脑区域，但我们也可以将其指导到特定的细胞类型来测试哪些在规范社交性方面发挥作用。”

当安德森和同事将工程师的大脑与模拟自闭症的大脑进行比较到正常或野生型（WT） - 小鼠，他们观察到增加的UBE3A基因拷贝与近600个其他基因相互作用。

在分析和比较人体自闭症中改变的UBE3A调节基因与基因之间的蛋白质相互作用后，研究人员注意到ube3a压抑的细菌基因的增加增加。

小脑蛋白是一种基因家族，与其他自闭症基因物理相互作用以形成谷氨酸糖醛突变，所以神经元通过神经递质谷氨酸族彼此连通的结。研究人员选择专注于其中一个，小胞素1（CBLN1），作为UBE3A的潜在介体。当他们在谷氨酸神经元中删除CBLN1时，他们重新创建了由UBE3A增加产生的相同的受损社交性。

“选择百年潜在目标中的小脑蛋白1是一种信仰的东西，”安德森说。“当我们删除基因并能够重建社会赤字时，这是我们意识到的那一刻，我们已经达到了正确的目标。小鸡1是由UBE3A抑制的基因，似乎介导其影响。”

在另一系列实验中，安德森和同事们在UBE3A和CBLN1之间展示了更明确的联系。癫痫发作是患有这种遗传形式的自闭症的人群中的常见症状。在足够严重的情况下癫痫发作，也受损的社交性。安德森的团队涉嫌这种扣押诱导的社交障碍是压抑小脑基因的结果。实际上，研究人员发现，删除ube3a，上游小脑基因，阻碍了癫痫发作的社会障碍，阻塞癫痫发作能力压制CBLN1。

“如果你带走了Ube3a，癫痫发作不能抑制社交性或小脑，”安德森说。“如果你有一点额外的Ube3a - 作为自闭症的人的子集，你可以结合那些严重的癫痫发作，你可以完全陷入社交互动的遗失的人。”

研究人员接下来进行了各种大脑映射实验，以定位大脑中的位置，这些关键的癫痫发作基因相互作用发生。

“我们映射了这个社交性的席位，以令人惊讶的地位，”安德森解释道。大多数科学家都认为他们在皮质 - 大脑的区域发生 - 感觉加工和电机命令发生的大脑 - 但实际上，这些相互作用在奖励系统中发生了脑干。“

然后，研究人员使用了他们的工程化的鼠标模型来确认精确的位置，腹侧腹部区域（VTA），其中在奖励系统和成瘾中起作用的中脑的一部分。Anderson及其同事使用了化学物质 - 一种利用改性受体引入的方法，这些方法被引入神经元，响应药物，而不是天然存在的神经递质 - 以打开或关闭这种特定的神经元组。转向这些神经元可以放大社交性和救援癫痫发作和UBE3A引起的社交赤字。

“我们能够通过抑制这些神经元来废除社交求值，我们可以通过转动它们来放大和延长社交性，”安德森说。“所以我们有一个交流能力的拨动开关。它具有治疗味道;有一天，我们可能能够将其转化为有助于患者的治疗方法。”

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