新方法模拟预测自闭症大脑活性和行为

2019-05-14

 来自美国杜克大学、葡萄牙科英布拉大学、麻省理工学院及博德研究所(Broad   Institute)等多家机构的研究人员在新研究中证实突触后蛋白SHANK3在正常的神经连接发育中起关键性的作用,Shank3基因突变可导致小鼠出现自闭症样行为及纹状体异常。相关研究论文发表在最新一期的《自然》(Nature)杂志上。

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  领导这一研究的是着名华人学者、杜克大学神经生物学系教授冯国平(Guoping   Feng)。其早年毕业于浙江医科大学,后赴美国华盛顿大学师从着名生物学家Josh   Sanes从事博士后研究。期间系统揭示了乙酰胆碱能神经突触的发育机理,同时创建了为神经生物学界广泛应用的绿色荧光蛋白转基因小鼠模型(GFP   transgenic   mice)。2000年受聘于杜克大学,科研论文科研论文曾在Cell,   Science,   Neuron,   Nature   Neuroscience等顶级生物学杂志上发表。在美期间,十多次获得学术嘉奖,包括 Alfred   Sloan   Research   Fellowship,   Broad   Scholar   Award,   Mcknight   Neuroscience   of   Brain   Disorders   Award等。

  自闭症是一种广泛性发展障碍,以严重的、广泛的社会相互影响和沟通技能的损害以及刻板的行为、兴趣和活动为特征的精神疾病。自闭症在美国的发病率为万分之14.9。根据全世界的统计,自闭症的发病率大约为万分之五,以中国目前现有的总人口数量来估计,有五十万左右的自闭症。该病男女发病率差异显着,在我国男女患病率比例为4:1。目前科学家们对于自闭症的病因仍然未知,很多研究人员怀疑自闭症是由基因控制,再由环境因素触发。虽然环境因素所扮演的角色仍未有定论,研究人员已通过基因组研究已识别出“自闭症谱系障碍”的一些候选基因,其中很多都编码突触蛋白。最有希望的候选基因之一是Shank3,它在谷氨酸突触上编码一个关键的“突触后密度蛋白”。

  在这篇文章中,研究人员发现Shank3   被删除的小鼠表现出几个自闭症特征,包括社会行为缺陷以及异常纹状体突触和异常皮质-纹状体回路。这些发现表明Shank3   在神经连接中起关键作用,并且为它在与自闭症相似的行为中可能发挥的功能提供了一个机制。

  这是科学家们第一次获得Shank3突变与自闭症样行为相关的直接证据。尽管目前研究表明只有很小比例的自闭症患者存在Shank3基因突变,冯国平表示新研究发现将推动他们在未来的研究中更深入地探索其他突触蛋白与多种精神疾病的联系。现在,冯国平正领导他的研究小组进一步解析可能与自闭症相关的其他神经突触蛋白基因。