裂脑果蝇研究为自闭症提供了新的见解

对自闭症病因的更好理解可能来自一个不太可能的来源——对果蝇的神经学研究。内华达大学里诺分校(University of Nevada, Reno)生物系的神经科学家们发现了一种新的遗传机制，他们认为这种机制是导致连接大脑左右半球的大脑通路中断的原因;这与自闭症也有关联。

“这是一个令人兴奋的发现，”该大学生物系副教授托马斯·基德(Thomas Kidd)说。“在一种引人注目的突变体中，这种突变体被称为无通信(commissueless)或共通信(comm)，果蝇的两侧神经系统之间几乎没有连接。”

果蝇神经系统的研究在基德的实验室进行了数年。果蝇的大脑和神经索的形成分子与人类大脑和脊髓的分子惊人地相似。这项研究发表在科学杂志上公共科学图书馆遗传学研究表明，这种名为PRRG4的人类基因在分子水平上的功能与果蝇的Comm相同，可以调节神经元在环境中对哪些信号做出反应。

“Comm基因被认为是昆虫特有的，但我们的工作表明它不是，”伊丽莎白·贾斯特斯，该研究的主要作者公共科学图书馆遗传学他是基德实验室的一位前博士后神经科学研究员。

Comm是果蝇神经纤维引导和突触形成所必需的，因此PRRG4可能有助于孤独症的症状通过干扰发育中的人类大脑中的这两种过程。

“PRRG4似乎很可能控制这一过程神经纤维将人类神经系统的两侧连接起来，这正在积极地进行测试，”参与该项目的基德实验室前本科生萨拉·巴纳姆说。

当果蝇缺少两个基因副本时，果蝇就没有左右连接了。在人类中有一种叫做WAGR综合征的情况，在这种情况下，一群基因在一条染色体上缺失。当基德团队感兴趣的基因PRRG4缺失时，就会观察到自闭症症状。

基德说:“该基因的功能还不清楚，但我们现在发现，当神经元连接导航时，它可以调节关键蛋白质是否能到达细胞表面。”“这将与我们的同事杰夫·赫斯勒(Jeff Hutsler)的研究联系起来，该研究表明自闭症的变化始于子宫。”

杰弗里·赫斯勒(Jeffrey Hutsler)就职于心理学系、认知和脑科学项目以及该大学的神经科学项目，他是自闭症和裂脑患者方面的专家。

大脑中的桥梁

裂脑患者的左右脑半球连接被切断，通常是为了缓解癫痫症状。被破坏的结构被称为胼胝体脑桥是一个由数百万神经纤维组成的桥梁，它允许大脑两侧之间不断交换信息。怀孕期间胼胝体的形成和结构的细微破坏与自闭症的发展有关。

没有参与这项研究的赫斯勒也对这项工作感到非常兴奋。

赫斯勒说:“我们知道，自闭症谱系障碍患者的大脑线路发生了改变，我们自己的研究发现，裂脑患者和自闭症患者的两个大脑半球之间的视觉信息整合方式有相似之处。”“因此，我们很有可能发现PRRG4在自闭症患者胼胝体的改变形成过程中发挥了作用。”

发表这项研究的杂志，公共科学图书馆遗传学因为这篇文章的意义，美国的出版社委托对其进行了分析。

"理解潜在的基因机制大脑电路很可能对自闭症谱系障碍(ASD)的新诊断工具和治疗策略的设计至关重要，”Jimena Berni在展望中写道，并解释说，该研究“将基因改变和神经电路发展联系起来，揭示了PRRG4基因作为调节因子的新作用。”

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