神经发育障碍可能源于遗传和线粒体缺陷
根据乔治华盛顿大学(GW)神经科学研究所的研究人员最近的一项研究，连接不足，或大脑中连接太少，是自闭症和精神分裂症等大脑障碍的根本原因。这项研究发表在神经元，提供了第一个证据，表明单个神经细胞不能进行正确数量的连接。这种缺陷的原因是在发育早期，由于遗传和线粒体功能障碍，大脑皮层中关键神经细胞的生长受到限制。
通过对digegeorge /22q11缺失综合征(一种与精神分裂症和自闭症等疾病有着最高已知遗传关联的常见疾病)模型的研究，GW小组确定了导致神经发育改变的细胞和分子功能的破坏细胞以及它们在大脑皮层的联系。他们将这些变化与与神经发育障碍相关的行为缺陷联系起来。这项工作首次证实了一个众所周知的临床假设，即连通性不足是这些障碍的基础。
华盛顿大学研究小组的工作还表明，皮质连接不足和认知障碍是否与基因有关线粒体功能障碍在digegeorge /22q11删除综合征中。当线粒体功能通过抗氧化治疗恢复时，皮质连接和行为缺陷也会恢复。
“好消息是，线粒体缺陷可以通过药理学或饮食治疗，”华盛顿大学神经科学研究所主任、华盛顿大学医学与健康科学学院神经科学杰弗里·利伯曼教授、资深作者安东尼-塞缪尔·拉曼提亚博士说。“我们的研究支持了这样一种可能性，即在某些情况下，被诊断为神经障碍的儿童可能有基因缺陷，导致局灶性代谢中断的最终共同途径——最终，这是可以治疗的。”
乔治华盛顿大学的研究团队首先使用digegeorge /22q11删除综合征小鼠模型，试图确认连接不足，而不是过度连接，是行为缺陷的基础。他们发现大脑皮层突触的完整性和效率都降低了。华盛顿大学的研究小组随后观察了这些细胞之间的连接。他们发现，这些细胞之所以不健康，是因为线粒体功能失调，而线粒体一直被认为是细胞的动力源。研究小组还验证了这些细胞中的线粒体可能因增加而功能障碍的理论活性氧-在细胞中自由游荡并造成广泛损伤的氧分子。最后，研究小组使用抗氧化疗法来中和这些危险的氧“自由基”，以帮助恢复线粒体功能。这种疗法不仅固定了连接，还固定了行为缺陷结果就是这样。
然后，研究小组观察了患有digegeorge /22q11缺失综合征的患者22号染色体上的28个基因，这些基因的两个副本中有一个丢失了。他们专注于这28个与线粒体相关的基因中的6个。他们发现Txrnd2基因在连接不足的皮层细胞的生长和连接中起着至关重要的作用。Txrnd2基因编码一种能中和线粒体中活性氧的酶。
LaMantia说:“这是第一次有团队从基因突变，到细胞生物病理，到行为后果，然后到安全有效的治疗，纠正任何神经发育障碍的有效动物模型的病理和行为障碍。”
这篇题为“线粒体功能障碍导致皮质连接不足和认知障碍”的论文发表在神经元．
