早期训练延迟Rett综合征小鼠模型症状的发生
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新的科学发现带来了希望,即症状前阶段的早期训练可以帮助雷特综合征(一种神经发育障碍)患者保持特定的运动和记忆技能,并推迟病情的发作。贝勒医学院和德克萨斯儿童医院简·丹·邓肯神经学研究所的研究人员在该杂志上报道自然在Rett综合征的小鼠模型中,在症状出现之前开始的高强度训练显著提高了特定运动和记忆任务的表现,并大大推迟了症状的出现。
研究人员建议对新生儿进行Rett综合征的基因检测,然后立即进行密集检查培训在会受到影响的技能中,如步态/平衡、手灵巧性和沟通能力,可能会改变病情的发展,从而提高患者的生活质量,并为后期治疗做好准备。
通讯作者Huda Zoghbi博士、Ralph D. Feigin博士说:“多年前,我决定研究Rett综合征,因为它是一种我以前从未见过的神经系统疾病。”Ralph D. Feigin博士是贝勒大学分子和人类遗传学、儿科学和神经科学教授。ob体育开户网址佐格比还是德克萨斯州儿童医院简和丹·邓肯神经学研究所的主任。
雷特综合征是一种罕见的、毁灭性的神经系统疾病,可导致不同程度的精神和运动残疾,主要发生在女孩身上。目前还没有有效的治疗方法。
佐格比是霍华德·休斯医学研究所的研究员,也是贝勒大学丹·L·邓肯综合癌症中心的成员,他说:“我看到患有Rett综合征的女孩出生时看起来和其他健康婴儿一样,在第一年就像预期的那样发育。”“然而,当这些女孩长到一两岁的时候,她们逐渐失去了已经掌握的技能——她们开始在走路和平衡方面遇到困难,慢慢失去了交流的能力,开始不断地扭着手。然后病情稳定下来,但女孩们的余生仍然残疾。”
在1999年的一份报告中,Zoghbi实验室首次证明x连锁基因MECP2的突变会导致Rett综合征。从那时起,该实验室不仅继续提高我们对这一复杂状况的理解,而且正如本报告所述,通过研究为改善患有该综合征的女孩的生活提供了新的可能性,为她们带来了希望。
早期训练会推迟症状的出现
虽然目前还没有针对Rett综合征的有效治疗方法,但Zoghbi实验室此前的研究表明,深度脑刺激(DBS)可以在动物模型中纠正一些症状,如学习和记忆缺陷。然而,每种症状都需要特定的DBS治疗,这意味着实施这种方法来治疗综合征将是困难的。
研究人员沿着模拟DBS的思路,但以一种侵入性更小的方式,调查了早期高强度训练是否适合特定的任务会改变病情的正常发展支持这一观点的是,对自闭症谱系障碍(ASD)(一种与Rett综合征有一些相同症状的疾病)的研究表明,行为训练可以改善患有ASD的幼儿的运动和认知技能。
研究人员用Rett小鼠(Rett综合征小鼠模型,雌性小鼠缺乏两种Mecp2基因中的一种)进行了研究,测试了在运动协调任务中进行高强度训练的效果——在旋转杆上向前行走——对Rett综合征进展的影响。
“我们发现,在生命早期有一个关键的窗口期,密集的行为训练可以显著改善行为缺陷。与没有接受训练的Rett小鼠相比,在症状出现前几周就开始训练的小鼠在特定运动任务上的表现显著提高,”贝勒大学医学博士/博士、第一作者Nathan P. Achilly说。在Zoghbi实验室工作的发育生物学项目。“重要的是,我们还了解到,早期训练在很大程度上推迟了症状的发作,而在症状出现后才开始训练并不能改善表现。”
福利是特定于培训的
Zoghbi说:“有趣的是,在特定运动任务上的训练对该综合征的其他症状,如学习和记忆问题,没有同样的效果。”“老鼠只在他们训练的内容上有所提高。”
当研究人员提供早期训练时记忆任务,与未经训练的Rett小鼠相比,这些小鼠在这些任务上表现出了改善,而在其他任务上没有改善。早期的高强度训练也推迟了这些小鼠记忆和学习困难的出现。
Achilly说:“我们还发现,这种益处的起源来自于对特定任务神经元的重复激活。”
实验表明,在训练过程中被反复激活的特定任务神经元会产生更多的树突树突或细胞投射,使它们能够形成并维持增强功能和延迟的神经元回路症状发病。未受过训练的动物的任务特异性神经元,表现出正常的病情进展,没有表现出树突化的变化。
“我们的研究结果使我们建议对新生儿进行Rett综合征的基因检测,然后立即进行强化训练在会受到影响的任务中,可以帮助女孩们保持特定的里程碑,并推迟症状的发作,”Zoghbi说。
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