损坏自闭症相关基因Dyrk1a,引发一连串的问题在发展中老鼠的大脑,导致异常生长因子信号,灌木丛的神经元,大脑比大小,最终,autism-like行为,一个新的研究来自斯克里普斯研究发现。
神经科学家研究达蒙页面博士描述了一种新的机制大脑灌木丛中看到Dyrk1a突变的个体。页面的团队使用这些见解目标影响途径与现有医学、生长激素。它恢复正常大脑的增长Dyrk1a突变小鼠,页面说。
“到目前为止,只是没有可用于患者有针对性的治疗自闭症谱系障碍页面说DYRK1A突变,造成的。“这是第一步在评估一个潜在的治疗,可以应用于临床。”
他们的研究发表在周四的《生物精神病学。
跟踪失踪Dyrk1a基因的影响,詹娜征税,该论文的第一作者和页面的实验室里的研究生,老鼠有一个或两个破碎的副本Dyrk1a开发大脑组织。两组小鼠的大脑异常发达,她发现,显示减少大脑的神经元大小和数目,以及其他一些大脑细胞减少。
下游影响
科学家们还进行了“公正”蛋白质组学研究中,基因突变小鼠是否异常高或低水平的其他未知的蛋白质可能会影响大脑发育。使用了一种叫做高分辨率串联质谱与液相色谱的,他们发现Dyrk1a突变小鼠56细胞蛋白质水平降低,并增加33。其中许多是已知的自闭症风险基因,一些涉及发送生长信号,Levy说。
的特定信号级联我们发现改变Dyrk1a突变体是涉及多个自闭症的因果机制,”Levy说。
计算生物学技术创新途径分析帮助他们找到改变的蛋白质。有改变那些参与神经信号,建立突触,和轴突生长,长,绝缘的扩展给神经元不同的形状。同时,多种形式的蛋白质τDyrk1a枯竭的老鼠。
这些数据暗示信号级联,以前不知道被Dyrk1a突变,改变的页面说。
许多自闭症基因
至少200个不同的高信任度已确定自闭症谱系障碍的风险基因,页面说,但已经了解他们的角色和关系,复杂的诊断和治疗的开发工作。
页面估计,不到1%的人被诊断为自闭症谱系障碍携带Dyrk1a突变。一半的自闭症行为特征显示,大约70%的人身材矮小。但更多的患有自闭症的诊断显示头小畸型,或比头围,大约在20,他说。
治疗注意事项”重要的是,这项研究表明可能有多个自闭症的原因的收敛点,”页面。这个途径的异常活动似乎是共享跨各种遗传自闭的原因,指出常见的分子疗法的目标的可能性。”
此前,繁育出页面的实验室发现突变基因Pten可能会导致相反的效果,大脑的过度增长或巨头。
“我们之前不知道的是,信号中断,导致头小畸型,大脑发育不全,似乎是硬币的另一面的信号中断导致巨头,大脑的过度增长的页面说。
因此,他们提出,恢复经济增长信号在高级别上,使用一个已知的生长激素,可能拯救大脑灌木丛。
“我们认为治疗胰岛素样生长因子1,igf - 1,应该增加下游信号级联的活动,这将导致增长,增加“利维说。治疗后Dyrk1a老鼠从出生到7天,她发现的情况。观察到的头小畸型改进,在显微镜下,脑组织显示规范化神经元增长。
对有针对性的治疗
基于这些结果,更多的调查是必要的生长激素治疗的潜在受益少数的自闭症儿童,那些Dyrk1a突变,或相关下游突变和表现,包括头小畸型、页面说。
许多问题依然存在。是否igf - 1治疗新生儿Dyrk1a老鼠也可能改善小鼠的autism-like行为仍在调查中,利维补充道。另外,目前还不清楚是否有关键的治疗窗在老鼠大脑发育,如果是这样,那个窗口可能是多大。
在人类中,神经祖细胞在怀孕的第三周开始形成。第七周,实际神经元生产开始。这是一个短的数十亿window-neuron生产主要是完成妊娠20周左右。如神经元,每个迁移到其最终的目的地在大脑形成。一旦有,它开始与其他神经元连接,延伸和拓展,布线发育中的大脑。出生后大脑发育继续经验和快速增长。
孤独症是一个星座的疾病有多种原因,意味着有针对性,个性化治疗需要帮助那些寻求,页面说。孤独症的患病率诊断一直是自1990年代以来急剧上升。美国疾病控制和预防中心的研究现在估计1在59岁孩子有自闭症谱系障碍。Dyrk1a的突变导致自闭症似乎是零星的,通常意味着他们不是遗传的,而是随机出现,页面说。
页强调,这项研究是初步的,不是标示外使用igf - 1的理由可能是自闭症治疗。他经常问家庭他们可以为他们的孩子被诊断为自闭症。他建议问医生基因检测作为第一步。
“它有助于理解发生了什么,它可以连接并找到支持,也意识到如果临床试验开始,”页面说。“这是为受灾家庭太早去他们的儿科医生说,“给我的孩子。这是第一步在评估一个潜在的治疗是否可以应用于临床。
