研究人员利用基因异常绘制孤独症神经通路
儿童自闭症也称孤独症，是儿童在成长期的一种涉及感知觉、情感、语言等多方面的发育障碍，近日研究人员发现剔除小鼠小脑的一个基因就能引发孤独症关键症状，而免疫抑制剂雷帕霉素rapamycin能抵消这些症状。
该基因是一种罕见遗传疾病结节性硬化症(TSC)的相关基因。TSC患者中有近一半会患上孤独症，研究人员认为他们的发现能更好的帮助人们了解这一疾病的发生和发展。
“我们希望找出大脑中是否存在特殊通路导致TSC患者患上孤独症谱系障碍ASD，”文章资深作者，哈佛医学院副教授Mustafa Sahin说。“而发现剔除TSC相关基因会引发孤独症症状是找到这一通路的关键步骤。”孤独症谱系障碍ASD是一种很普遍的神经发育障碍，但其致病机理还为人所知。
这是研究人员首次识别小脑中孤独症相关作用分子，而在小脑特定细胞类型中这一基因的缺乏就足以引发孤独症行为。TSC是一个或两个基因突变引发的遗传疾病(TSC1和TSC2基因)。患者体内大脑、肾脏和心脏等多种器官产生良性瘤，还常常伴随有癫痫、发育迟缓和行为障碍。人们已经了解到TSC基因与孤独症有关，并确认小脑是孤独症和相关症状发生的区域。此前有研究显示，人类大脑中最大的神经元之一Purkinje细胞对于小脑功能必不可少，而这种细胞在孤独症患者的脑中较少。
为了研究Purkinje细胞和孤独症的关联，研究人员剔除了小鼠Purkinje细胞中TSC1 基因的拷贝。一些小鼠TSC1 基因的一个拷贝被剔除，其他小鼠TSC1 基因的两个拷贝都被删除。而这两种情况，都引发了孤独症的三个标志性行为：
社交异常：与对照组相比，小鼠与同类在一起的时间更少，而与无生命物体一起的时间更多。
重复性行为：小鼠实施同一活动或追求同一特定目标的时间超出正常范围。
交流异常：鼠类用于交流的超声波异常。研究人员通过训练小鼠的游泳路径来检测小鼠的学习能力。
发现尽管这些基因剔除小鼠学习新知识的能力正常，但当环境改变时它们的逆反学习能力或再学习能力有障碍。研究说明Purkinje细胞中的TSC1基因和小脑是孤独症通路的一部分。研究人员还发现，雷帕霉素能抵消基因剔除的影响，给小鼠用药能避免孤独症行为的形成。目前Sahin正在对雷帕霉素家族中的依维莫司everolimus进行二期临床测试。“我们的下一步研究会针对Purkinje细胞异常影响孤独症发展的机制，希望对孤独症治疗有所帮助。”Tsai说。
