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彩色插图显示一个研究人员与青蛙和青蛙蛋。
特性

自闭症研究使蛙成为青蛙

通过/ 2021年9月8日

今年早些时候,研究人员报告说惊人的相似10个自闭症基因的功能:它们都会影响大脑的大小,并增加大脑中未成熟神经元的数量。这项工作为找到导致自闭症的常见生物学途径带来了希望。

大多数关于基因功能的研究都在小鼠中完成,但这项工作涉及一个微小的热带青蛙,非洲爪蟾蜍tropicalis产于西非。

这些青蛙拥有许多特征,这些特征使它们在自闭症研究中很有用。每只成虫能产下数千枚卵,这些卵在一周内发育成蝌蚪。受精卵分裂后,每个子细胞和它的所有后代都留在各自的一边。这导致了一种完全被一分为二的动物,它可以只在身体的一侧携带突变体。研究人员可以观察这些细胞在早期是如何发育的:蝌蚪最初的发育阶段发生在母亲的身体之外。更重要的是,非洲爪蟾蜍只要将青蛙暴露在荷尔蒙中,就可以诱导它在任何时候产卵。

该团队在数千个原始子细胞中的两个子细胞中,仅在其中一个中编辑了10个顶级自闭症基因非洲爪蟾蜍鸡蛋。随着蝌蚪大脑的发育,它们的两侧发育不同:插入的突变导致了一个非典型的大或小的大脑和异常数量的不成熟神经元,所有这些都是研究人员清晰可见的。“这只蝌蚪只是独自在外面游泳,”研究人员海伦·威尔西说,她是一名博士后研究员马修状态他在加州大学旧金山分校的实验室。“我们可以在大脑活着的时候观察它,在培养皿中真正观察大脑的发育过程。”

由于这种透明度,青蛙的研究导致了关于大脑和神经系统的基础发现,包括第一次神经递质和产生人类多能干细胞的技术。“非洲爪蟾蜍让我们能够观察神经系统的发育,”淡褐色的铁架,马丘塞斯特东北大学科学学院的院长。

研究人员继续想出聪明的方法来研究两栖动物的自闭症和神经发育。一个研究小组用青蛙证明了这一点删除染色体区域3Q29这可能会加速细胞死亡的过程,从而识别出缺失作用的潜在机制。在一项未发表的研究中,另一个团队发现,敲除与自闭症相关的基因CHD7非洲爪蟾蜍光滑的胚胎扰乱了蝌蚪的头结构通过减少胶原蛋白产生基因的表达。而在新工作, Willsey的研究小组用青蛙来展示特定的基因变异是如何导致自闭症和自闭症的先天性心脏病

威尔西计划合作非洲爪蟾蜍tropicalis将从自闭症基因到自闭症特征的各种生物步骤联系起来。“从基因到生物学,从电路到行为,这是一个巨大的飞跃,”威尔西说。“青蛙的一个好处是,在一个系统中,你可以做所有这些事情。”

本文引用:https://doi.org/10.53053/WRUR5688


标签: 自闭症 脑大小 神经递质 口语版