孤独症与抑癌基因的关系分析

研究发现，当一个可能和孤独症有关的、称为PTEN（抑癌基因）的基因从听觉皮层神经元（大脑声音处理中心的主要官能部分）中移除后，这些神经元从短途和长距声源接收到的声音信号会超过正常水平，得到大大加强。研究表明，这些影响能够通过一种目前作为免疫抑制剂的药物加以隔断。



 

   “长期以来，人们猜测孤独症谱系障碍（ASDs）的起因源于发育期间脑部远程连接受到的部分破坏。”研究负责人托尼-扎多尔教授解释道。“我们发现有PTEN缺陷的神经元会接收到更强烈的输入信号，这意味着引起这种破坏的其中一个途径是增强信号。”他的研究团队的成果刊载于2月1日发行的《神经科学杂志》上。

    尽管ASDs能够由几打的备选关联基因中任意一个的突变引起，三大核心症状就能够用来描述所有可能出现的情况，它们为：语言功能受损、社交官能受损和行为反复受制。“因此难题就在于：了解这些复杂多样的备选关联基因和它们控制的遗传途径是如何集中到一块来引起ASDs的常见症状的。”扎多尔说道。

    听觉皮层在听觉专注力和感知方面扮演着重要的角色，与其他感觉皮层以及关键脑区一起构架了两者间的功能连接。因此听觉皮层中的神经网络就成了一些旨在理解神经回路的改变是如何导致ASDs中功能障碍的研究的研究对象。

    扎多尔的研究团队出于几种原因，将注意力集中到一段孤独症疑似备选基因PTEN上，探究其在听觉皮层的神经回路变动中所扮演的角色。我们知道它是一段抑癌基因，能够抑制癌细胞的生长、增殖和存活，通过大量对人类和老鼠的研究发现，这段基因同样与ASDs有关。PTEN突变已在患有极度巨脑（一种脑体积增生）的孤独症患者身上发现。研究发现，鼠类PTEN基因的缺失会促进神经细胞体积增大以及脑部神经连接增多。

    为了解析PTEN在听觉皮层的功能连接上起到的作用，扎多尔的团队有选择地破坏了成年老鼠的PTEN基因功能，这样只是破坏了一部分听觉皮层内的神经元，同时完好保留了附近的神经元。之后，科学家们通过使用一些包括激光和蓝光在内的激励手段，刺激附近或其他向听觉皮层传输神经信号的脑域，以评估PTEN基因的缺失对听觉皮层中的神经连通造成的影响。

     在PTEN移除后，长距和短途输入信号同时在强度上出现的快速而猛烈的提高也许能够通过科学家们观察到的树突棘（神经元上突起的微小、球状结构，功能近似信号接收天线）在长度和密度上得到增大的现象来解释。

    然而，这些影响可以被隔离，通过化学手段削弱PTEN缺失造成的影响就可以做到这一点。此外，通过PTEN蛋白抑制一种促进细胞生长、名为mTORC1的胞内酶的分泌也是途径之一。扎多尔的团队发现，用抑mTORC1雷帕霉素处理PTEN缺失的老鼠10天，能够抑制树突棘数量和信号强度的增加。

    虽然扎多尔兴奋于这项发现证实了“mTORC1能够成为一种良好的、用于应对一些大脑PTEN失调症的治疗靶点”，但是他同样热衷于进一步探寻团队提出的新证据，即：皮层神经过连接可能成为通向单一ASD表型的多个遗传环节中的“最终环节”。“选用皮层神经连通性作为标准来评估ASD的备选关联基因能够为人们提供观测障碍机理的内部视角，甚至能够为我们提供治疗方案的新思路。”他陈述道。

    这项工作由美国国家卫生研究院和自闭症之声组织出资赞助。