自闭症基因研究发现对大脑的生长信令网络普遍影响

自闭症相关基因Dyrk1a的损伤，在培养小鼠大脑中逐渐消除级联问题，导致生长因子信号传导异常，神经元的灌营量，小脑大小小，并且最终，自闭症的行为，aScripps Research新的研究发现。

神经科学家达蒙·佩奇博士的研究描述了一种新的机制大脑在具有Dyrk1a突变的个体中看到的灌木丛。页面的团队使用这些见解来针对具有现有药物的受影响的途径，生长激素。页面说，它恢复了Dyrk1a突变小鼠的正常脑成长。

“截至目前，只有没有针对性的个人治疗自闭症谱紊乱由Dyrk1a突变引起的“页面说。”这代表了评估可在诊所使用的潜在治疗的第一步。“

他们的研究似乎在期刊上展示生物精神病学。

为了追踪失踪的Dyrk1a基因，jenna levy，纸张的第一作者和页面实验室的研究生，工程师的小鼠在其开发的脑组织中有一个或两个破碎的司徒副本。她发现，两组小鼠的大脑发生异常，显示，显示脑大小和神经元数量，以及减少其他脑细胞的数量。

下游影响

科学家们还进行了“无偏见”蛋白质组学研究，看看突变小鼠是否具有可能影响大脑发育的其他未知蛋白质异常高或低水平。使用称为“高分辨率串联质谱法耦合到液相色谱的技术”的技术，他们发现Dyrk1a突变小鼠减少了56个细胞蛋白水平，增加了33的水平。其中许多人已知自闭症利维说，风险基因，其中一些与发送增长信号有关。

“我们发现在Dyrk1a突变体中改变的特定信号级联涉及多种因果的自闭症机制，”levy说。

一种被称为聪明途径分析的计算生物学技术帮助他们发现了改变的蛋白质。神经信号传导、突触的形成以及轴突的生长都发生了变化。轴突是一种长而绝缘的延伸，赋予神经元独特的形状。此外，多种形式的Tau蛋白在Dyrk1a小鼠中被消耗。

“这些数据暗示先前未知的信号级联由Dyrk1A突变改变，”页面说。

许多自闭症基因

已经确定了至少200种不同的高击中型风险基因，但已经确定了自闭症谱系障碍，但对其作用和关系很少，使诊断和治疗发展的努力很少。

页面估计，少于1％的人被诊断出患有自闭症谱系障碍携带Dyrk1a突变。其中一半表现出自闭症行为特征，大约70％的身材较短。但他说，还有更多患有自闭症的人诊断展示微微畸形或小于平均的头周长，大约在20左右。

Page说:“重要的是考虑到治疗，这项研究表明多种自闭症原因可能存在一个汇聚点。”“这一途径的异常活动似乎在自闭症的各种遗传原因中都存在，这表明在治疗上可能存在共同的分子靶点。”

此前，Page的实验室已发现自闭症链接的突变与称为PTEN的基因可能导致相反的效果，脑过度生长或宏观症。

“我们之前不知道的是，导致微头的信号发生中断，脑缺乏症状，似乎是信号传导中断的硬币的侧面，导致大脑过度脑过度生长”。

因此，他们假设使用已知的生长激素的高水平恢复生长信号，可能会拯救大脑灌木丛。

“我们认为用胰岛素样生长因子1 (IGF-1)治疗应该会增加下游信号级联的活性，这应该会导致增长，”Levy说。对Dyrk1a小鼠从出生到第7天进行治疗后，她发现情况确实如此。观察到小头畸形改善，显微镜下脑组织神经元生长正常。

对有针对性的治疗

基于这些结果，更多的调查是有必要的潜力生长激素本着治疗使少数患有自闭症儿童的少数民族突变，或相关的下游突变和表现，包括微型术语。

许多问题依然存在。Levy补充说，对新生Dyrk1a小鼠进行IGF-1治疗是否也可能改善小鼠的自闭症样行为仍在研究中。此外，目前还不清楚在小鼠大脑发育过程中是否存在一个关键的治疗窗口，如果存在，这个窗口可能有多大。

在人类中，神经祖细胞在怀孕的第三周开始形成。在第七周，实际的神经元生产开始。这是数十亿的短暂窗口 - 神经元生产主要是在妊娠的第20周周围完成。随着神经元的制作，每个都迁移到形成大脑中的最终目的地。一旦在那里，它开始与其他神经元进行连接，伸长和分支，从而影响显影大脑。出生后的经验和增长，快速大脑发展仍在继续。

佩奇说，自闭症是由多种原因引起的疾病组合，这意味着需要有针对性的、个性化的治疗来帮助寻求自闭症的人。自20世纪90年代以来，自闭症的患病率一直在急剧上升。美国疾病控制和预防中心的研究估计，每59名儿童中就有1人患有自闭症谱系障碍。佩奇说，导致自闭症的Dyrk1a基因突变似乎是偶发的，这意味着它们通常不是遗传的，而是随机出现的。

页面强调，研究是初步的，而不是灭绝标签使用IGF-1作为可能的自闭症治疗。他经常被家庭询问他们可以为他们诊断患有自闭症的孩子做什么。他建议将他们的医生作为第一步进行遗传测试。

“它有助于了解正在发生的事情，它允许他们连接和找到支持，并且还要知道临床试验是否开始，”页面说。“对受影响的家庭去他们的儿科医生来说，这太快了，”给我的孩子。“这是评估潜在治疗是否可以在诊所使用的第一步。“

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