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患有自闭症遗传原因的人的新希望

脆性 X 综合征或 FXS 是自闭症的主要遗传原因,影响大约四千分之一的男性和六千分之一的女性。其症状包括焦虑加剧、智力障碍、重复行为、社交沟通障碍和异常感觉处理。患有 FXS 的人通常在他们的脑细胞中缺乏脆弱的 X 精神发育迟滞 1 基因或 Fmr1。如果他们的细胞有这个基因,它是沉默的,不会产生一种叫做 FMRP 的蛋白质。

加州大学河滨分校的研究人员在《疾病神经生物学》杂志上报告说,他们将 Fmr1 插入经过基因工程改造后缺乏该基因的非常年轻的转基因小鼠的大脑后,能够改善 FXS 症状。当研究人员测量大脑对压力和声音等刺激的焦虑和多动迹象时,他们发现这些小鼠中 Fmr1 基因的重新激活导致它们不再表现出 FXS 症状。

“我们的工作显示了重新激活 Fmr1 基因的有益效果,这对于患有 FXS 的幼儿来说是非常受欢迎的消息,”领导这项研究的 UCR 医学院生物医学科学教授 Iryna M. Ethell 说。

在他们的研究中,Ethell 的实验室与心理学教授 Khaleel A. Razak 合作,选择了非常年轻的老鼠——不到 3 周大——因为大脑在生命早期最具可塑性;人类的等效时间大约是前 3-5 年。

“对于人类来说,前 3-5 年对大脑发育至关重要,”Ethell 说。“因此,重要的是,这个早期阶段要以 FXS 为目标。”

小鼠大脑与人脑一样,具有兴奋性和抑制性神经元。与导致信息向前传播的兴奋性神经元不同,抑制性神经元通过抑制不必要的活动并将大脑活动调整为特定信号来像刹车一样工作。

Ethell 和两位同事最近在《自然神经科学》杂志上发表了一篇评论文章,表明抑制性神经元的功能障碍是与自闭症谱系障碍 (ASD) 相关的遗传病的常见病理。

“在目前的研究中,我们针对小鼠出生后第二周和第三周的兴奋性神经元插入 Fmr1 基因,”Ethell 说。“我们的研究表明,这个时期对于操纵大脑来说还不算太晚。我们针对这些特定的神经元,因为它们建立了对 FXS 中出现故障的抑制性神经元的控制。目前,我们不知道我们的方法是否对成人有效. 该研究将是这方面工作的下一步。”

Ethell 和她的团队将 Fmr1 基因引入小鼠大脑的方式与该基因可能引入人类大脑的方式不同。然而,埃塞尔说,最终结果是一样的。据她介绍,CRISPR 是一种强大的基因组编辑工具,最有可能用于重新激活人脑中的 Fmr1。

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