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新闻 自闭症研究的最新发展。
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自闭症基因早期影响大脑功能

经过/ 2014年7月28日

信号强度:缺乏缺乏SyngaP1基因(底部)的一份副本的小鼠的脑切片比来自对照(顶部)的小鼠更易于激发(红色)。

根据6月18日发表的一项研究,根据智力残疾与智力残疾的基因中的突变可能导致脑活动中的永久提升神经元1

称为SyngaP1的基因可防止连接在胎儿发育的前几周内恢复脑中的激活信号。灭活两个综合症1基因拷贝之一的突变是智力残疾的相对常见的原因,但也经常导致癫痫并且,在大约30%的病例,自闭症。

2012年,同一研究人员表明,损失这一基因的一份副本导致异常强的信号和过度抑制的大脑在小鼠2。激活信号中的增强可能导致抑制和兴奋活动之间的不平衡,其中一些研究人员认为是自闭症的原因癫痫

新的研究表明,Syngap1中的突变对大脑造成永久性损害在子宫内。在成年期恢复SYNGAP1基因并不能改善缺失该基因副本的小鼠的症状。相反,在成年期移除它对他们的大脑和行为几乎没有损害。

“你可以在成年期丢失一个SYNGAP1拷贝,这没有关系,”首席研究员说Gavin Rumbaugh.,佛罗里达州木星斯克里普斯研究所神经科学副教授。“但是你需要在发育关键期间完全表达蛋白质,以便具有认知和适当地出现的认知。”

这一结果似乎不利于治疗的发展。但是他们建议修复突变在子宫内可以完全减轻其效果。“如果你有一个复合的化合物在关键时期恢复正常的复合时期,你将基本上治愈了这种疾病,”Rumbaugh说:虽然他指出将这种策略付诸实践几十年来。

兴奋的效果

该研究还研究了大脑中的位置,Syngap1突变可能导致最大的伤害。金字塔神经元发送前脑中的兴奋性信号 - 这是最严重的大部分认知功能的一部分 - 最受影响。

“了解哪些神经元类型是重要的,将有助于我们理解机制以及这些疾病基因是如何在特定神经元中工作的,”他说kimberly huber.是,德克萨斯大学西南部,西南部的神经科学教授,他没有参与该研究。

Syngap1也有其他与自闭症的联系。例如,它调节自闭症链接基因MEF1的表达。它是一个基因家族的成员RAS途径的抑制活动,其中许多人在突变时也有自闭症的链接

研究人员在Syngap1突变的特定效果上,设计了一系列小鼠模型,这些模型缺少某些细胞或在开发中的某些时间内缺乏Syngap1的副本。

删除整个鼠标大脑中的一个综合症1副本导致社会赤字,癫痫发作和学习和记忆问题。仅在金字塔神经元中删除副本具有相同的效果,强调这些神经元的重要性。相比之下,小鼠缺少一份Syngap1的抑制性神经元的副本正常。

“这是一个很好的,简单的证明,你不需要有抑制缺陷就可以有过度兴奋的活动,”说vikaas sohal.旧金山加州大学精神病学助理教授。他补充说,能够专注于兴奋性电路,为研究人员提供了一个定义的目标,他增加了治疗。

研究人员还设计了表达金字塔神经元中的正常Syngap1的小鼠,但在其余的大脑中缺少一份副本。这减轻了记忆和学习的小鼠的问题,但不是他们的癫痫发作。

这个发现是有趣的,因为它往往很难知道认知缺陷是否是他们自己的权利或频繁癫痫发作的结果,所以Huber说。“据我所知,这是第一次有人能够解离癫痫发作表型来自认知表型,”她说。“这表明存在不同的电路,这些电路正在调解这两种不同类型的行为。”

该研究还发现,在金字塔神经元中增强了信号传导,与小鼠中的记忆问题完全追踪。这表明研究人员应该纠正这种大脑信号而不是观察行为的变化,这更难以评估,说Rumbaugh。“现在项目的下一阶段是试图弄清楚如何让这些动物更好。”

引用:

1:ozkan e.d.等等。神经元82,1317-1333(2014)PubMed.

2:克莱门特J.P.等等。细胞151.,709-723(2012)PubMed.