罕见的自闭症会泄露呼吸的秘密

呼吸困难是自闭症的一种罕见形式。现在，康涅狄格大学的研究人员已经将这种症状追溯到一组特定的脑细胞，并可能找到了一种帮助患者的方法。

皮特·霍普金斯综合症非常罕见，目前全世界大约有250人患有这种病。它的典型特征之一是强迫过度换气，然后是屏气。皮特-霍普金斯综合症患者似乎也无法主动呼气。

“这对人来说真的是破坏性的，可能会让他们生病。吸入性肺炎是皮特·霍普金斯大学患者死亡的主要原因，”康涅狄格大学生理学和神经生物学副教授、神经生物学家丹·穆基说。“尽管如此，我们对这种疾病如何扰乱呼吸几乎一无所知。”

从遗传学的角度来看，皮特-霍普金斯综合征患者在他们的第18条染色体上缺少一个编码转录因子4 (Tcf4)的特定基因。转录因子有助于开启或关闭其他基因。所以患有皮特·霍普金斯综合症的人患有这种综合症是因为Tcf4无法打开或关闭正确的基因。但是，虽然缺乏Tcf4似乎是原因，但医生和研究人员不知道Tcf4在正常情况下的作用。所以他们不明白为什么失去这种基因会导致呼吸困难以及其他问题，包括智力障碍、发育迟缓和癫痫。这使得找到治疗方法非常困难。

穆基和他的学生观察了缺少Tcf4的小鼠，看看他们是否能找出更多关于该综合征的信息。这些小鼠表现出了皮特·霍普金斯大学的主要特征，包括频繁的换气过度和屏气。通过放大脑干中控制呼吸的部分，研究小组发现了一件非常奇怪的事情。一群细胞一些科学家原本认为可以控制呼气(呼气的过程)的基因基本缺失。这是第一次发现这些细胞与呼吸疾病有关，这进一步证明了它们对呼气确实很重要。附近另一组已知控制灵感(吸气)的细胞没有正常运作，它们与大脑呼吸系统其他部分的交流能力被改变了，就好像呼吸回路被错误连接了一样。

“我们发现这些细胞之间的连接方式发生了完全的转变。我们不知道这意味着什么。这完全出乎意料。这些意外的发现表明Tcf4是吸气和呼气神经元发育和正常功能所必需的。”Mulkey说。换句话说，Tcf4调节调节呼吸的脑细胞。

在老鼠的脑干中还有一种奇怪的东西:钠通道在不应该在那里的牢房里。钠离子通道有助于神经细胞兴奋并相互传递信号。他们发现的错位钠通道通常只在周围神经细胞和身体的其他部位表达，而不会在大脑内部表达。

钠通道似乎是个线索。研究人员尝试给皮特·霍普金斯大学的老鼠注射钠通道阻滞剂。该综合征的一些症状得到了改善，包括呼吸异常和多动。但是另一种钠通道阻滞剂不能进入大脑并不能改善症状。最后，穆基团队还使用了一种基因方法来抑制这种表达钠只在呼吸这也改善了小鼠的症状。这些研究结果将发表在10月13日的《科学》杂志上自然通讯．

研究人员很快注意到，这只是在老鼠身上，他们还没有在人类身上尝试过。在尝试治疗之前，他们希望更多地了解皮特·霍普金斯大学是如何影响负责吸入和呼气的脑细胞基因的。但他们在老鼠身上发现的线索意味着，患有皮特霍普金斯症的人有一天可能会松一口气。

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