脑中缺少蛋白质会导致自闭症行为

2020-01-16 来源:

扎宁和弗里德曼
Rutgers-Newark研究助理Juan Pablo Zanin和细胞神经生物学教授Wilma Friedman正在研究一种可能与自闭症和阿尔茨海默氏病等神经疾病有关的蛋白质。

罗格斯大学纽瓦克分校的科学家发现,如果在产前和儿童早期发育过程中缺少产生新的脑细胞所需的关键蛋白质,大脑的一部分就会陷入僵局–导致其电路失衡,从而导致长期的认知和自闭症谱系障碍的运动行为特征。


“在大脑发育过程中,必须在正确的时间和正确的位置发生一系列协调的事件,以建立具有正确连接的适当数量的细胞,”罗格斯-纽瓦克(Rutgers-Newark)研究副研究员Juan Pablo Zanin说。首席作者发表在“神经科学 ” 杂志上的一篇论文“这些步骤中的每一个都经过仔细地调节,如果这些步骤中的任何一个没有正确地调节,都会影响行为。”


Zanin一直与生物科学系细胞神经生物学教授Wilma Friedman合作,研究调节细胞分裂所需的p75NTR蛋白,以确定其在大脑发育中的确切功能,从而更好地了解这种基因突变如何引起大脑细胞死亡并发现是否与自闭症或阿尔茨海默氏症等神经系统疾病有遗传联系。


尽管p75NTR不是与自闭症特别相关的基因,但它是脑细胞发育,功能和生存所必需的蛋白质家族的一部分。在大脑发育过程中该蛋白表达的确切时机至关重要。


这项研究的共同作者弗里德曼说:“已经对这种蛋白质进行了神经变性研究,研究涉及阿尔茨海默氏病和脑损伤后细胞死亡。” “但是,它在产生新神经元方面的重要性尚未得到关注。”


罗格斯-纽瓦克(Rutgers-Newark)的科学家在实验室中研究了转基因小鼠,发现没有p75NTR蛋白的小鼠的大脑细胞比正常情况下要多,从而导致小脑的问题,小脑是调节运动和平衡的大脑工作单位,认知功能,并且是自闭症影响的关键大脑区域之一。


在罗格斯-纽瓦克(Rutgers-Newark)研究中,研究人员训练了有或没有p75NTR蛋白的小鼠,使快速的呼吸与闪烁的光联系起来。带有蛋白质的小鼠在看见光线时学会眨眨眼,而没有蛋白质的小鼠则没有。


其他科学研究发现,与自闭症相关的基因突变的小鼠也有同样的学习缺陷。


根据疾病预防控制中心的数据,在美国,每59名儿童中就有1名被诊断出患有自闭症,而2000年的每150名儿童中有1名患有自闭症。尽管症状有所不同,但这种疾病会导致与他人的社交互动困难,并经常导致重复的行为,言语问题,记忆问题和理解非语言线索的困难。


尽管科学家对大脑中神经元过多的后果尚无明确答案,但自闭症(主要是遗传性疾病)与异常大的大脑有关,一些科学家认为,早期的大脑过度生长可能是这种疾病的标志。


弗里德曼说:“重要的是要了解大脑的电路是如何建立的以及它如何正常调节行为。” “这项研究向我们表明,如果不能正确生成,它将对许多行为产生影响。” 

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