伯氏结节性硬化症:出生后不久，大脑中的一切都显露出来了
加拿大的一个研究小组发现了一种与伯维尔结节性硬化症(BTS)有关的新机制，这是一种儿童遗传性疾病。研究小组假设，TSC1基因的突变导致了与该疾病相关的神经发育障碍。
每6000个孩子中就有一个，结节性硬化症导致良性肿瘤或病变，可影响各种器官，如大脑、肾脏、眼睛、心脏和皮肤。虽然一些患者过着健康的生活，但其他患者有严重的合并症，如癫痫、自闭症和学习障碍。
虽然TSC1基因在该疾病中所起的作用已经为人所知，但蒙特利尔的科学家们现在才确定了产后的一个关键时期发展gaba能中间神经元对大脑发育非常重要。
他们的研究结果今天发表在自然通讯．
一个基本的“途径”
所有哺乳动物细胞，而形成它们的蛋白质需要一个'通路这项新研究的第一作者、Université de Montréal的神经科学博士生克拉拉·阿梅甘金(Clara a . Amegandjin)解释说，这是一种科学家称之为“信号通路”的调节个体生长的方法。
她说:“mTOR(雷帕霉素的机械靶点)的信号通路通过调节不同的代谢过程控制着脑细胞发育的几个方面——神经元:神经元的增殖、生长和流动性，以及它们蛋白质的生物合成和转录。”
“因此，这一途径对于确保在理想环境中神经元的发育至关重要。”
当mTOR信号通路被破坏时，某些疾病如2型糖尿病肥胖、神经退化和癌症都可能发生。
“已知mTOR通路TSC1基因负调控因子的突变会产生信号通路的过度激活，导致异常细胞增殖，”UdeM神经科学教授Graziella Di Cristo说，他是CHU Sainte-Justine儿童医院的研究员。
这项研究的负责人Di Cristo说:“这种破坏是与自闭症、智力残疾和结节性硬化症中的癫痫相关的神经发育障碍的原因，但其潜在机制尚不清楚。”
一个不准时的指挥家
Di Cristo的实验室专门研究gaba能中间神经元。这种类型的神经元通过控制调节大脑功能的神经网络和电路的动态来充当皮层中的导体。它们对大脑发育至关重要。
Amegandjin说:“我们最初的假设是看看mTOR通路中的这种突变是否会影响gaba能细胞的发育。”“在许多自闭症病例中，这些细胞是不受控制的。然而，在结节性硬化症中，很少有研究检查了它们在神经系统共病表达中的参与。”
利用体外模拟大脑发育(生长、成熟和稳定)的有机型培养，研究小组在小鼠大脑发育的特定时期将TSC1基因突变引入gaba能细胞。
利用生物标记物，研究人员发现在突变细胞的生长阶段发生了早期和非常快速的增殖。太快形成的突触连接一旦成熟就会变成“缺陷”。
“因此，我们有证据表明，神经发育障碍是由TSC1基因缺失引起的mTOR通路的过度活跃所介导的，”Amegandjin说。
在人类中的应用
雷帕霉素是一种作用机制与抑制mTOR蛋白有关的药物。
“通过在临床前模型中使用这种蛋白质——在这种情况下，老鼠——我们能够‘挽救’突触连接并预防神经发育障碍”迪·克里斯多说。“基于我们的研究结果，这种治疗方法最适合用于防止神经元过早成熟。”
然而，她警告说，“由于mTOR在神经元发育中发挥着非常广泛的作用，因此确定准确的给药时间以避免不良和可能致命的结果是很重要的。”我们需要继续研究，以证实这些观察结果适用于人类。”
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