这项研究为自闭症的基因突变提供了新的见解,并指出了可能的治疗方法
一项新研究的发现发表在细胞的报道这项研究涉及达特茅斯盖泽尔医学院Luikart实验室和佛蒙特大学Weston实验室的研究人员的合作,该研究为自闭症谱系障碍(ASD)的神经生物学基础提供了进一步的见解,并指出了可能的治疗方法。
近年来,研究人员已经在某些突变基因和ASD之间建立了很强的联系。其中最常见的一种叫做PTEN,通常起控制作用细胞生长并调节神经元改变连接强度的能力。如果PTEN发生突变,不仅会导致ASD,还会导致头大症和癫痫。
“在之前的研究中,我们的实验室和许多其他实验室已经表明PTEN突变导致小鼠神经元之间兴奋性突触连接数量的增加,我们认为这可能是ASD患者表现出的症状的根本基础,”分子生物学副教授Bryan Luikart博士解释说系统生物学达特茅斯盖泽尔医学院。
为了模仿遗传缺陷Luikart和他的同事们利用基因工程病毒“敲除”了正常小鼠的PTEN基因,并用突变的人类PTEN基因取而代之。然后,他们使用复杂的成像和电生理技术来研究小鼠的神经元功能是如何改变的。
“从本质上讲,我们所发现的是,它使神经元生长到正常神经元的两倍大,并在此过程中与其他神经元形成大约四倍于正常神经元的突触连接,”Luikart说。他指出,这项工作为这项新研究奠定了基础,在这项新研究中,研究小组试图更多地了解其他基因和信号通路在正常PTEN损失中的作用。
他说:“我们能够确定,如果你取出被称为Raptor的基因,这是mTORC1信号通路中的一个重要基因,它可以挽救所有与正常PTEN损失有关的神经元过度生长和突触。”“我们还发现,通过使用雷帕霉素药物来抑制mTORC1途径——这是神经元生长和突触形成所必需的——它可以挽救神经元过度生长的所有变化。”
在今年早些时候的一项临床试验中,当儿童服用雷帕霉素时,它显示出对自闭症症状的一些益处。“需要注意的是,我们的研究表明,为了有最好的机会拥有一个治疗效果,这些基因变化必须在症状出现之前就针对自闭症谱系障碍进行治疗。”
尽管如此,这项研究的发现对更好地理解ASD的神经基础和为患者开发有效的治疗方法具有重要意义。
Luikart说:“如果我们发现早期用雷帕霉素这样的药物治疗可以解决人类患者自闭症的实际行为问题,那么这就告诉我们,我们真的找到了一些东西——我们在模型生物中看到和修复的这些变化是人类自闭症的细胞或生理基础。”