与自闭症相关的蛋白质对感觉疼痛至关重要
感觉问题在自闭症谱系障碍中很常见。一些自闭症患者可能会反复地伤害自己——例如,扯头发或撞头——因为他们对疼痛不像其他人那么敏感。
新的研究指出了潜在的机制疼痛自闭症中的不敏感。这项研究由杜克大学的两个团队进行,并于12月1日发表在该杂志的网络版上神经元该研究首次将自闭症与一种被研究得最充分的疼痛分子TRPV1(瞬时受体电位离子通道亚型V1)联系起来,TRPV1是辣椒中主要辛辣成分的受体。
“关于导致自闭症感觉问题的机制的研究还不够多,但这很重要,因为感觉处理可能在某种程度上影响大脑的发育,”杜克大学儿科学和神经生物学副教授、合著者蒋永辉(Yong-hui Jiang,音译)说。bob电竞蒋博士与杜克大学医学院麻醉学和神经生物学教授、疼痛研究主任季汝荣博士合作。
在今年早些时候发表的一项研究中,Jiang和杜克大学的其他合作者描述了一个自闭症小鼠模型,他们删除了一个名为SHANK3的突出自闭症基因,该基因在1%的自闭症患者中发生了突变。这些小鼠表现出自闭症的几个特征,包括社交缺陷和过度的自我梳理。
这项研究没有研究疼痛。但是,据在杜克儿童医院和健康中心治疗自闭症儿童的Jiang说,大约70%患有自闭症或与SHANK3突变相关的疾病(Phelan-McDermid syndrome)的人已知有感觉处理问题。
在这项新的研究中,纪的小组对缺乏shank3的小鼠进行了一系列感官测试,发现这些动物对热和热相关疼痛的敏感性低于正常小鼠,这种疼痛类似于人在晒伤后的疼痛。
事实证明,SHANK3蛋白通常不仅存在于大脑中,还存在于小鼠的一组被称为背根神经节的痛觉神经元中。该小组还在来自没有自闭症的人类捐赠者的相同类型的细胞中发现了SHANK3。
Ji说:“SHANK3在外周神经系统中表达是一个很大的惊喜,但在这项研究之前,没有人在大脑之外寻找过它。”
科学家们发现TRPV1和SHANK3实际上同时存在于感觉神经元背根神经节,它们相互作用。在缺少SHANK3的小鼠中,TRPV1从未到达细胞表面,而它通常在细胞表面发挥作用。即使SHANK3缺失正常水平的一半,也会大大降低TRPV1传递疼痛信号的能力,这表明SHANK3是痛觉的关键分子。
SHANK3更广为人知的是它在大脑中的作用。它存在于被称为突触的微小间隙中,信号从一个神经元传递到下一个神经元。到目前为止,它被认为只存在于突触的接收端,称为突触后端,在那里它作为一个支架来保护接收化学信息的特定受体。
这项新研究还表明,SHANK3在突触的发送端(称为突触前末端)表达。科学家们希望接下来了解这种蛋白质在那里可能做什么。
“这改变了我们对这两个组成部分(突触)如何共同工作的理解自闭症这将改变我们开发有效治疗方法的方式。”
TRPV1阻滞剂已经是密集研究和开发的焦点,但这些化合物有副作用。Ji说,这项新研究提出了一种更具体的方法来阻断trpv1 -通过它与shank3的相互作用,以避免这些副作用。
吉和江都是杜克脑科学研究所的成员。该研究还包括三名共同第一作者:来自Ji团队的Han Qingjian,他在SHANK3突变小鼠的感觉神经元和疼痛缺陷中发现了SHANK3;Ji团队的电生理学家Yong Ho Kim在SHANK3突变小鼠中发现TRPV1功能减弱;以及蒋晓明实验室培育出SHANK3突变小鼠的王晓明。
进一步探索