科学家发现大脑的机制改变增长模式在孤独症谱系障碍

早在1943年,当自闭症是第一次被精神病学家Leo Kanner报告了一些,但不是全部,自闭症谱系障碍的孩子相对扩大。但即使在今天,半个多世纪后,这种早期的确切原因异常生长的头部和大脑仍不清楚。

现在,科学家们从佛罗里达斯克里普斯研究所的校园(TSRI)已经发现了如何在一个特定的自闭症风险基因突变改变早期的基本轨迹大脑发育在动物模型。

该研究发表在7月15日发行的《神经科学杂志》上,专注于基因PTEN(磷酸酶和tensin同族体),这是变异在20%的自闭症谱系障碍和扩大头(巨头)。

在新的研究中,斯克里普斯领导的研究小组佛罗里达生物学家大门页面发现突变PTEN近似发现在自闭症谱系障碍的一组中,导致数量的动态变化的两个关键细胞类型的大脑神经元和神经胶质。出生时,神经元比正常更丰富。令人惊讶的是,在成年后的神经元数量变异动物的大脑几乎是一样的正常,和神经胶质(提供支持神经元)所占比例。

“在成年人的大脑,神经胶质过剩是一个大脑尺寸的总体变化的主要原因,”页面。“这就提出了一个有趣的可能性,这些多余的神经胶质可能,事实上,导致异常的大脑发育和功能电路时PTEN是突变。”

大脑的生长,团队中观察到PTEN突变小鼠是一个动态的过程,规模最大的增加发生在出生时和成年期至少在早期的幼年期。团队指出,这种异常模式的增长似乎是由于大脑发育的正常过程的放大,在神经元产生过度丰富出生之前,然后修剪一个程序的细胞死亡(凋亡),神经元和神经胶质后生成。

“细胞凋亡是一种自然现象,消除不必要的神经元在正常大脑的发展,“中国研究助理Chen表示,该研究的第一作者页面实验室的一员。“我们的大脑发现它非常引人注目PTEN突变小鼠,过剩的神经元是纠正过度的细胞凋亡。在那之后,多余的神经胶质。在成年期,神经胶质细胞的数量增加了20%以上在我们的模型”。

科学家追踪这些效应增加的信号通过一个分子称为β-Catenin(β连环蛋白)。

“PTEN和β-catenin是两个重要的分子控制增长在发展中在小鼠和人类的大脑,“说页面。“我们发现,这些一起工作在一个共同的途径来调节大脑发育轨迹通过控制细胞的数量和类型。虽然警告适用于根据老鼠对人类时,这表明这种关系的失衡可能导致大脑发育异常的一个子集自闭症谱系障碍。”

孤独症谱系障碍是一种神经发育障碍的特点是社会赤字和交流困难,重复的行为和利益,以及认知延迟一些人。这种疾病影响大约百分之一的人口;大约80%的诊断都是男性。

有趣的是,页面指出,尽管的深远的影响PTEN突变对大脑发展,老鼠在很大程度上是能够适应的行为,除重要的社会行为和其他一些行为相关自闭症谱系障碍。

“我们的发现在研究表明,它可能是一个多次轰的过程,”他说。“虽然异常生长所说的压力对孩子的成长发育,大脑努力弥补。多么好一个人可以适应异常模式的大脑增长可能塑造他们的行为和认知的结果。反过来,适应能力可能受到遗传或环境因素。”

除了页面并陈,其他作者的研究中,“Pten突变改变大脑细胞类型的增长轨迹和分配通过高架β-Catenin信号,”艾美Wen-Chin黄,朱利安Sejourne和大肠Clipperton-Allen TSRI。

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