作者:佚名 來(lái)源:生物通 2006-10-8 8:54:21
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Max Planck研究人員最近證實(shí)了“孤獨(dú)癥遺傳缺陷”與大腦信號(hào)傳導(dǎo)失敗有關(guān),。研究人員在動(dòng)物模型中,發(fā)現(xiàn)引發(fā)孤獨(dú)癥的突變基因?qū)儆诰幋aneuroligin蛋白家族的基因,,研究結(jié)果公布于9月21日《Neuron》,。neuroligin負(fù)責(zé)神經(jīng)細(xì)胞間的信號(hào)傳導(dǎo),在遺傳原因?qū)е耼euroligin缺失的小鼠大腦中,,神經(jīng)細(xì)胞間的接觸點(diǎn)——神經(jīng)突觸不能發(fā)揮正常功能,,研究人員推測(cè)人類孤獨(dú)癥(autistic)與此有關(guān)。
孤獨(dú)癥是一種常見的精神疾病,,患者語(yǔ)言學(xué)習(xí)能力發(fā)育延緩甚至根本沒(méi)有語(yǔ)言學(xué)習(xí)能力,,社交能力喪失,反復(fù)進(jìn)行同一件事情,,有些伴隨有精神障礙?,F(xiàn)實(shí)生活中,像電影《雨人》中主人公那樣智商較高,、技術(shù)超群,、經(jīng)常在某個(gè)領(lǐng)域中被成為“專家”的孤獨(dú)癥患者實(shí)際上是少之又少。
一直到上世紀(jì)中葉,,研究人員都認(rèn)為母親的冷情緒行為(cold emotional behaviour)是兒童患有孤獨(dú)癥的主要原因,;上世紀(jì)90年代,這種“電冰箱媽媽”(refrigerator mom)理論被“麻疹,、腮腺炎和風(fēng)疹疫苗引發(fā)兒童孤獨(dú)癥”觀點(diǎn)取代,,但這種觀點(diǎn)依然沒(méi)有任何科學(xué)依據(jù)。最近普遍接受的觀點(diǎn)是孤獨(dú)癥與遺傳缺陷有關(guān),。同卵雙生研究結(jié)果證實(shí):孤獨(dú)癥患者的同卵雙生同胞,,患有孤獨(dú)癥的幾率是80-95%。
2003年法國(guó)遺傳學(xué)專家Thomas Bourgeron通過(guò)對(duì)有嚴(yán)重孤獨(dú)癥兒童的家庭進(jìn)行調(diào)查,,發(fā)現(xiàn)NLGN3和NLGN4X兩個(gè)基因發(fā)生突變會(huì)導(dǎo)致孤獨(dú)癥,。
Bourgeron的發(fā)現(xiàn)為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域研究帶來(lái)一股強(qiáng)烈的沖擊波,因?yàn)镹LGN3和NLGN4X所編碼的兩種蛋白hadneuroligin-3和 neuroligin-4在神經(jīng)細(xì)胞連接中發(fā)揮重要作用,。神經(jīng)細(xì)胞互相之間通過(guò)突觸進(jìn)行聯(lián)系,。突觸前細(xì)胞受到刺激后會(huì)產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)到達(dá)受體細(xì)胞突觸后膜后進(jìn)入受體細(xì)胞影響受體細(xì)胞的活動(dòng)情況,研究人員推測(cè)假如neuroligins缺失,,此過(guò)程會(huì)被終止,。
在Bourgeron獲得上述發(fā)現(xiàn)的同時(shí),Max Planck研究所研究人員Nils Brose 和Frederique Varoqueaux與附近大學(xué)醫(yī)學(xué)院同事張衛(wèi)齊(Weiqi Zhang,,音譯),、遺傳學(xué)家Thomas Südhof等組成的研究小組已經(jīng)在小鼠模型中對(duì)neuroligin進(jìn)行了10年的研究。Brose說(shuō):“我們已經(jīng)得到了neuroligin-3或neuroligin-4缺陷小鼠模型,,從功能學(xué)角度講這些小鼠攜帶了同人類孤獨(dú)癥類似的突變”,。世界上第一個(gè)孤獨(dú)癥遺傳動(dòng)物模型產(chǎn)生于Brose等的實(shí)驗(yàn)室。
Brose,、Varoqueaux 和Zhang在《Neuron》發(fā)表文章說(shuō),,這種模型小鼠的神經(jīng)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)存在障礙。Brose與Varoqueaux的合作得到不僅neuroligin-1/neuroligin-2缺失,,而且是四種已知neuroligin蛋白同時(shí)缺失的小鼠品系,。這種突變品系比孤獨(dú)癥患者遭受的癥狀更為劇烈(孤獨(dú)癥患者只有一種neuroligin突變基因)。沒(méi)有任何neuroligin的小鼠,,神經(jīng)系統(tǒng)功能完全喪失,,出生后不久即死亡。Brose認(rèn)為:“通過(guò)研究這些小鼠的神經(jīng)細(xì)胞所獲得的信息不僅有助于腦部研究,,而且有助于尋找孤獨(dú)癥的原因,。我們發(fā)現(xiàn)neuroligin與突觸的成熟有關(guān),Neuroligin使受體細(xì)胞突觸膜表面附有足夠的受體蛋白,。”
“我們?cè)趎euroligin突變小鼠中觀察到的現(xiàn)象是孤獨(dú)癥患者病情的一種加強(qiáng)效果,,”
Brose說(shuō)“我們推斷為孤獨(dú)癥是一種與神經(jīng)突觸有關(guān)的疾病。” Max Planck研究人員目前正在對(duì)缺乏neuroligin-3和neuroligin-4的小鼠的行為進(jìn)行分析,,因?yàn)閚euroligin-3和neuroligin-4缺乏的情況與人類neuroligin突變導(dǎo)致的孤獨(dú)癥相似,。這種相關(guān)的小鼠動(dòng)物模型在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)獲得有一段時(shí)間了,Brose說(shuō):“只是在幾個(gè)月前才開始對(duì)他們的行為進(jìn)行研究,。”研究發(fā)現(xiàn)neuroligin-4突變小鼠沒(méi)有社交能力,,并且伴隨驚惶、焦慮,。
研究人員從遺傳學(xué)角度出發(fā),,得到獨(dú)孤癥動(dòng)物模型,然而還有一個(gè)值得考慮到問(wèn)題:只有極少數(shù)的孤獨(dú)癥是由于neuroligin突變引發(fā)的,,研究人員對(duì)于孤獨(dú)癥的其它遺傳缺陷原因還是未知的,。
英文原文:
When nerve cells can’t make contact
Max Planck scientists have decoded the molecular details of a genetic defect that disrupts signal transmission in the brain and causes autism
Using an animal model, brain researchers in Göttingen have examined the effects of mutations that cause autism in humans. These are mutations in the genes which carry the building instructions for proteins in the neuroligin family. The study published in the scientific journal Neuron (September 21, 2006) shows that neuroligins ensure that signal transmission between nerve cells functions. In the brain of genetically altered mice without neuroligins, the contact points at which the nerve cells communicate, the synapses, do not mature. The researchers assume that similar malfunctions are experienced by autistic patients.