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新闻 自闭症研究的最新进展。
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基因将信任激素与威廉姆斯综合症和自闭症联系在一起

通过/ 2009年8月3日

从威廉斯综合征染色体缺失区25个基因中挑出;一种导致发育迟缓和极度友好的罕见疾病—一种叫做GTF2I的基因可能与大脑调节社会行为有关。

多亏了一个可爱的小女孩,研究人员称他们找到了一种基因,这种基因是发展正常社会行为的关键。

这位9岁的孩子患有一种独特的威廉斯综合症,这种遗传病大约每1万人中就有1人患有。该综合征最显著的行为之一是,即使是对陌生人,也会表现出即时、旺盛的友好。

在这方面,威廉姆斯综合症似乎是自闭症的对立面,自闭症的部分定义是极端的社会厌恶和与物体互动的偏好胜过与人互动。但这两种疾病在其他方面是相似的:例如,患有这两种疾病的人很难形成长期的社会关系,而且有认知缺陷和高度焦虑。

研究人员说,研究相对明确定义的威廉斯综合症的遗传学可能有助于解开人们对自闭症的遗传和神经生物学根源知之甚少的谜团。

“这两种疾病都是社会行为的强烈改变。我认为,这些至少部分涉及同一个系统,”首席调查员说朱莉Korenberg他是犹他大学(University of Utah)综合神经科学和人类行为中心(Center for Integrated Neurosciences and Human Behavior)的主任。

大多数威廉斯综合症患者在7号染色体上缺少25个连续基因的一个拷贝。Korenberg研究中的女孩只少了24个:她携带了两个GTF2I的功能副本。

与大多数威廉姆斯综合症患者不同的是,她也不会接近陌生人,也不会过度合群——这表明GTF2I至少在一定程度上参与了社会行为。

“她是世界上唯一一个完全缺失1到24号的人,所以她是唯一一个我们可以看到该基因所有影响的人,”Korenberg说。

Korenberg说,她的实验室初步数据显示,GTF2I在猴子大脑的不同区域有不同的表达。她拒绝透露更多的细节,但表示任何影响社会行为的基因都可能在下丘脑和脑下垂体中表达。这两种激素都能调节催产素建立社会联系和信任

许多证据表明催产素水平低与社交障碍和自闭症有关。

对自闭症患者的基因研究发现了催产素受体的变异,这可能会阻止它与荷尔蒙的正确结合1;阻断草原田鼠大脑中的这些受体可以阻止它们形成正常的社会依恋2

一项研究发现,自闭症儿童血液中的催产素水平较低3.;其他研究表明,给他们一定量的催产素似乎可以减轻他们身体的摇晃4并帮助他们在言语中获取情感线索5

不寻常的案例:

研究人员才刚刚开始探索催产素在威廉姆斯综合症中的作用,但一些新的研究表明,催产素摄入过少或过多可以解释这两种疾病相反的社会行为。

患有威廉姆斯综合症的人喜欢谈论和讲故事;自闭症患者通常有语言迟缓和缺乏想象力。许多患有威廉姆斯综合症的人画的画是不连贯的;有些自闭症患者画的图画非常细致。患有威廉姆斯综合症的婴儿会盯着别人的眼睛看;婴儿自闭症患者避免眼神接触

“与威廉姆斯综合症患者一起工作的好处之一就是他们让你感觉良好,”Korenberg说,他的实验室已经分析了300多名威廉姆斯综合症患者的基因组。

2001年,当这个女孩14个月大的时候,一位有洞察力的基因顾问叫Korenberg报告了她的情况——包括典型的面部特征和心脏缺陷,但没有发育迟缓。到小女孩两岁的时候,她的看护人员证实她有正常的社交行为:她在陌生人面前很害羞,不会盯着别人的眼睛看。

当Korenberg和她的同事绘制了这个女孩的7号染色体的基因图谱,并将其与其他数百名威廉姆斯综合症患者的相同基因区域进行比较时,他们发现这个女孩有两个完整的GTF2I拷贝,这种基因位于典型缺失的最末端6

“我们现在知道GTF2I与一些社交能力有关,”Korenberg说。“但我们不知道你在威廉姆斯综合症中看到的所有社会行为的不同方面都是由一个基因造成的。”

其他人则持怀疑态度,认为Korenberg的假设是基于错误的逻辑。

威廉斯综合症遗传学的其他几项研究也是基于非典型的单个病例,他们都患有相同的问题,说Uta弗朗基他是斯坦福大学遗传学和儿科学教授。

研究威廉姆斯综合症小鼠模型的Francke指出,这些研究没有考虑威廉姆斯综合症完全缺失不会导致统一的行为表现型这一事实。例如,一些完全缺失的人也有相当正常的社会行为。“如果你有一个患者只是缺少GTF2I,但可以表现出超社交性,你会说,‘好吧,这个基因对这个功能很重要。’但我们没有这种能力,”她说。

荷尔蒙的链接:

尽管GTF2I和催产素或社会行为之间的联系还有待证实,但Korenberg将自己的研究结果和其他研究结果结合起来,提出了一种可能的机制:如果该基因优先在产生催产素的大脑区域中表达,那么它的缺失可能会改变催产素的产生,并解释了在威廉姆斯综合症中看到的特征行为。

“这是一个真正趋同的故事,”神经科学家说Andreas meyer - lindenberg他是德国曼海姆中央心理健康研究所的所长。

2005年,Meyer-Lindenberg和他的同事们进行了一项功能性磁共振成像研究。在这项研究中,威廉姆斯综合症患者被展示了一些威胁性面孔的照片。在典型的对照组中,这些图片会引起杏仁核的强烈反应,当人们看到危险的东西时,杏仁核就会亮起来。但患有威廉姆斯综合症的人的杏仁核对图片没有反应7

Meyer-Lindenberg说:“这与他们没有社会恐惧的想法相吻合。”

他后来发现,如果健康的人在实验前服用催产素,他们的杏仁核不再对恐惧刺激做出反应8——让他们的反应类似于患有威廉姆斯综合症的人。

“如果威廉姆斯综合症中的杏仁核对社会威胁没有反应,这就很有道理了,这是他们过度社会信任行为的基础。”这可能是因为它们产生了更多的催产素,或者催产素在大脑中失调,”他说。

由于人类脑组织供应不足,科学家无法轻易测量人体内的催产素水平。人们在血液和尿液中发现了催产素的痕迹,但还没有人在威廉姆斯综合症患者中寻找它。Meyer-Lindenberg的团队正在对40名威廉姆斯综合症患者的尿液样本进行研究;预计结果将在未来几个月公布。

威廉姆斯综合症和自闭症之间的行为和潜在的荷尔蒙重叠是令人兴奋的,Korenberg说,因为科学家对威廉姆斯综合症的遗传学了解比自闭症多得多。

“从表面上看,你可能会认为自闭症和威廉姆斯综合症是完全相反的,而且在某些方面,它们也可以被这样描述,”她说。“但最有趣的是它们的相似之处。”

引用:


  1. 以色列。et al。掠夺。大脑Res。170435 - 449 (2008)PubMed

  2. Insel顶替et al。特急医学生物学。395227 - 234 (1995)PubMed

  3. Modahl C。et al。医学杂志。精神病学43270 - 277 (1998)PubMed

  4. 荷兰人E。et al。神经精神药理学28193 - 198 (2003)PubMed

  5. 荷兰人E。et al。医学杂志。精神病学61498 - 503 (2007)PubMed

  6. 戴L。et al。点。j .地中海,麝猫。一个149年,一个302 - 314 (2009)PubMed

  7. 迈耶-林登贝格。et al。Nat。>。8991 - 993 (2005)PubMed

  8. Kirsch P。et al。j . >。2511489 - 11493 (2005)PubMed