研究基因突变与孤独症的行为

之间的合作在南卡罗来纳医科大学的科学家和临床医生在格林伍德遗传中心取得了新发现对一个特定基因如何调节大脑发育。

一篇论文发表在生物精神病学展示研究者如何连接的问题与缺陷小鼠MEF2C基因的复制到问题在现实生活中遭受的病人在格林伍德遗传中心也有一个缺陷基因的副本。

这些患者有一种罕见的自闭症叫MEF2C haploinsufficiency综合症。基本上,他们的一个两个MEF2C基因在每个单元是阴道,和一个non-mutated复制的基因调节不够强大大脑发育它应该的方式,克里斯托弗·考恩说,博士,神经科学部门的主席,他的实验室进行了研究。结果在人类中包括一个无法用语言来沟通,癫痫,重复动作,肌肉张力低,呼吸困难。

考恩说,这项研究的结果提出了新的治疗前景。

“我们知道这个问题。一半的MEF2C他们的个人需要。所以,从治疗的角度来看,我认为它很多有趣的门打开。我们可以想想办法引入更多MEF2C进入大脑发展的重要时期,”他说。

尚不清楚何时干预可以有效或如果有发展只能进不能退的地步,他说。然而,他指出,大多数孩子经验这种综合症发作了20个月大的时候,这可能是一个引发基因测试然后潜在的治疗。

考恩一直在研究MEF2C超过十年。他之前发现MEF2家庭参与突触修剪,大脑的过程变得更加高效,因为它剪掉冗余或不相关的突触连接;这个过程发生在青年,但最活跃的幼儿园和小学。他还观察到一个连接,脆性X综合征最常见的遗传形式的自闭症。

当科恩搬到南卡罗来纳,2016年他在格林伍德遗传中心谈论他的最新研究成果,包括MEF2C信息。最近,论文的共同作者,亚当·哈林顿,博士后学者,和凯瑟琳桥梁,一个音乐医学科学家训练计划的学生,都展示在南卡罗来纳州自闭症和神经发育障碍协会会议上对他们的工作在MEF2C老鼠。

听到会谈是史蒂夫·斯金纳,医学博士格林伍德遗传中心主任。他听着,斯金纳意识到他刚刚见过这种基因功能障碍患者。考恩和他的团队是兴奋的连接和人类患者对会议感兴趣的机会,斯金纳说。

从那里,合作发展。

考恩说,当他们第一次创建了一个小鼠模型的MEF2C haploinsufficiency综合症,他们的科学文献,看看基因突变已被发现。他们意识到,几乎所有的突变DNA结合地区影响最高度保守的蛋白质MEF2C的一部分。高度保守的蛋白质通过数百万年的地区几乎没有改变evolution-they仍然几乎相同的无论是在酵母、果蝇和人类,强烈建议他们提供一个非常重要的功能。

这个特定的蛋白质是一个转录因子,位于细胞核的细胞,结合DNA和打开数以百计的其他基因,考恩说。其他基因必须激活神经元在合适的时间来成熟,形成适当的连接和改变以应对经验,他说。突变是发生在这个暗示“集线器”基因突变导致蛋白质与DNA结合的问题。

事实上,小鼠模型,得到一个良好的副本和一个不活跃的副本MEF2C显示社会赤字,多动症,重复的行为和显著减少超声波发声,考恩说。

“我们不知道鼠标超声波发声是什么意思到另一个鼠标,但他们在社会环境中产生,”科恩说。研究人员认为叫声“species-appropriate通信模式,”老鼠这沟通的问题反映孩子的沟通问题在这项研究中,他说。

当团队分析了基因的老鼠的大脑异常表达和他们人类基因组相比,两个区域点击。第一个是兴奋性神经元,第二个是小胶质细胞,考恩所说的“大脑的居民免疫细胞”。Microglia eat up dead cells after an injury or a stroke and also physically remove synaptic material to help with pruning during normal brain development.

科学家们然后将MEF2C从神经细胞或小胶质细胞,产生不同的子集autism-like行为。

”,我认为这很重要,因为它是开始帮助我们理解神经发育障碍可能是收敛的功能障碍或改变多种不同的细胞类型的发展。这有治疗意义,因为你不能只是目标人口的神经。你不能只是目标小胶质细胞。你可能要考虑不同合作的集群的大脑细胞类型通常导致大脑功能,”科恩说。

研究仍在继续与来自世界各地的家庭和孩子们合作障碍。他们一小群,相对而言,但互联网和社会媒体已经患有罕见疾病的机会结合部队在寻找答案,甚至绘制一条路径研究,斯金纳说。例如,Rett综合症患儿的父母,另一个罕见的神经发育障碍,指出,他们的孩子经常患胆囊疾病在年轻的时候。没有科学文献中所描述的,但父母看到孩子之间的共同主线。当他们开始要求确认,斯金纳说,研究人员开始研究这个问题,发现了父母凭直觉知道的连接。

“父母想开车研究最终找到一种治疗他们的孩子,”斯金纳说。

孩子的父母MEF2C haploinsufficiency综合症深深感激研究员倍感说话的机会,他说。在线支持和信息集团,包括几百名来自世界各地的家庭,也参与进一步的研究。研究小组招募了克莱姆森大学的一位研究生开发了一个问卷调查,她发送给这些家庭。它涵盖的话题像当症状出现,出现症状和治疗他们已经试过了。

斯金纳表示,与音乐的合作是有益的。

“这是一个非常合作和关系,”他说。”科恩博士一直很接受的有关问题,接受了我们,从病人和家庭。”

考恩,表示,他们的关系有所帮助,为他的实验室的工作提供真实的语境。

“就在我们自己的后院,在南卡罗来纳,有工具和研究能力能够攻击这些非常复杂的生物学问题。这是一个很好的合作,”他说。

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