物理科技生物学-PHYICA

自闭症谱系障碍的顶级风险基因如何导致癫痫发作

医学研究 2022-06-11 21:51:39

Fig

1:死亡后ASD患者的PFC中Ash1L表达和H3K4me3水平显著降低,这通过敲除幼鼠PFC中的ASH1L来复制

定量聚合酶链反应数据显示对照人群死后全氟化碳组织中ASH1L基因水平与

特发性房缺患者

n = 12人(10名男性,2名女性)/组,**p 布法罗大学的研究人员揭示了一个关键风险基因背后的生物学机制,该基因在包括自闭症谱系障碍(ASD)在内的多种脑部疾病中发挥作用

他们还发现了一种方法,有可能挽救这种风险基因引起的一些共病

这项临床前研究发表在本周的《自然通讯》上,主要关注一种叫做ASH1L的基因

大规模的人类遗传学研究已经确定ASH1L是ASD的高危基因,以及有时伴随的疾病,如癫痫、抽动秽语综合征和智力残疾

但是ASH1L功能的丧失是如何导致所有这些症状重叠的疾病的,这在很大程度上仍然是未知的

由严阵博士领导

D

,UB雅各布斯医学和生物医学科学学院生理学和生物物理系的资深作者和SUNY杰出教授,该团队最初发现ASD患者死后组织的前额叶皮质(PFC)中ASH1L表达显著降低后,有动力进行这项研究

前额叶皮层是大脑中负责执行功能的部分,例如认知过程和情绪控制

UB研究人员发现,在PFC中ASH1L缺乏的小鼠中,负责确保大脑中适当信息处理的突触基因被下调

这导致神经系统中主要兴奋性和抑制性神经递质介导的信号失衡:分别是谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)

正常的大脑功能依赖于大脑中谷氨酸和γ-氨基丁酸水平的精确调节

与此同时,这些小鼠表现出前额叶皮层谷氨酸能神经元的过度兴奋,这导致了严重的癫痫发作和早期死亡

通过一种他们称之为化学遗传学的方法,UB研究人员能够恢复神经元之间的兴奋/抑制平衡,减少癫痫发作,延长ASH1L缺乏小鼠的存活时间

然而,他们发现这些动物的社交缺陷和重复行为持续存在

他们计划继续研究其他可能克服这些负面影响的方法

“这些结果揭示了顶级自闭症谱系障碍风险因子在调节突触基因表达和癫痫发作中的关键作用,这为相关脑部疾病的治疗策略提供了见解,”闫说

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