研究人员对自闭症谱系障碍的神经生物学基础提供了新见解

研究人员对自闭症谱系障碍的神经生物学基础提供了新见解

达特茅斯盖泽尔医学院 Luikart 实验室和佛蒙特大学 Weston 实验室的研究人员参与了《Cell Reports》上发表的一项新研究，该研究结果进一步深入了解了自闭症谱系障碍 (ASD) 的神经生物学基础。 ）以及有关可能治疗的信息。

近年来，研究人员发现某些突变基因与自闭症谱系障碍之间存在密切关联。 其中最常见的一种称为 PTEN，其通常的功能是控制细胞生长并调节神经元改变其连接强度的能力。 当 PTEN 突变时，不仅会导致自闭症谱系障碍 (ASD)，还会导致大头畸形（头部增大）和癫痫症。

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的兴奋性突触连接数量增加——我们认为这可能是 ASD 患者表现出的症状的根本基础。

Bryan Luikart 博士，达特茅斯盖塞尔医学院分子与系统生物学副教授

为了模仿人类自闭症患者中发现的遗传缺陷，Luikart 和他的同事开发了病毒，可以“关闭”正常的小鼠 PTEN 基因，并用突变的人类 PTEN 基因取代它。 然后，他们使用复杂的成像和电生理学技术来检查小鼠神经元功能是如何改变的。

“从本质上讲，我们发现它使神经元长得是正常神经元的两倍，同时与其他神经元形成的突触连接数量是正常神经元的四倍，”Luikart 说。 他指出，这项工作是新研究的基础，研究小组试图更多地了解其他基因和通路在正常 PTEN 丢失中的作用。

遗传学与基因组学电子书

去年热门采访、文章和新闻的汇编。 下载免费副本

“我们发现，如果去除名为 raptor 的基因（mTORC1 通路中的一个重要基因），它就能挽救因正常 PTEN 缺失而发生的所有神经元过度生长和突触，”他说。 “我们还发现，使用雷帕霉素药物抑制 mTORC1 信号通路（这对于神经元生长和突触形成至关重要）可以挽救神经元过度生长的任何变化。”

在今年早些时候的一项临床试验中，当给儿童服用雷帕霉素时，它显示出对自闭症症状有一定的益处。 “需要注意的是，我们的工作表明，在症状出现最有可能产生治疗效果之前，确实需要解决这些与自闭症谱系障碍相关的基因变化。”

尽管如此，该研究的结果对于更好地了解自闭症谱系障碍的神经学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，尽早使用雷帕霉素等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，我们确实在做某事——我们在模型生物体中看到和解决的这些变化是人类自闭症的细胞或生理基础。”

来源：

达特茅斯盖塞尔医学院

参考：

塔里克，K.，等人。 (2022) mTORC1 的破坏可挽救因 Pten 缺失而导致的神经元过度生长和突触功能失调。 细胞报告。 doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111574 。

。