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在小鼠模型中发现一氧化氮水平在自闭症谱系障碍中具有可逆的致病作用

导读 耶路撒冷希伯来大学和以色列海法大学的研究人员发现,大脑中一氧化氮的产生与自闭症症状相关。在他们的论文自闭症谱系障碍的无答案中,研究

耶路撒冷希伯来大学和以色列海法大学的研究人员发现,大脑中一氧化氮的产生与自闭症症状相关。在他们的论文“自闭症谱系障碍的无答案”中,研究人员描述了小鼠研究中的初步观察如何导致对一氧化氮活性的更深入调查,并发现与疾病病理学的数量依赖性因果关系。

研究结果表明,一氧化氮(NO)在自闭症谱系障碍(ASD)的发展中起作用,影响突触发生以及皮层和纹状体中的谷氨酸能和GABA能系统,汇聚成ASD样行为缺陷。这些实验建立了NO和ASD之间的直接联系,这在动物模型,人类iPSC衍生的皮质神经元和临床样本中得到了证实。

自闭症谱系障碍是一种神经发育和行为障碍,通常表现在儿童时期。它的特点是社交互动异常、沟通缺陷、兴趣受限和重复行为,影响全球每 1 名儿童中就有 44 名。

特定的基因病理学与 ASD 相关。具有功能丧失突变的 SHANK3 基因和 CNTNAP2 基因的缺失或突变高度相关。当研究人员发现与疾病的遗传相关性时,这表明与这些基因如何正常运作相关的机制已被破坏。这些破坏的分子基础可能更难识别。

在过去的研究中,对小鼠进行基因改造以反映ASD,研究小组检测到一氧化氮水平升高。NO是一种多功能信号分子和神经递质,可调节细胞存活,神经元的分化和增殖以及突触活性,可塑性和囊泡运输。

为了确定NO是否会导致ASD样表型,小鼠连续十天用S-亚硝基-N-乙酰青霉胺治疗。这增加了NO的产生,导致小鼠皮质树突棘密度显着降低,类似于在基因改变的ASD小鼠中看到的情况。

接下来,研究人员以相反的方式尝试了实验,抑制了修改为反映ASD条件的小鼠中的NO形成。在这一组中,治疗恢复了树突棘的数量,可能逆转了一些基因驱动的ASD效应。

虽然令人鼓舞,但这些生化结果不一定转化为小鼠的行为表型变化。因此,研究人员重新创造了实验条件,并对改良小鼠进行了行为测试。

一项新型物体识别(NOR)测试表明,正常小鼠花在探索新物体上的时间明显多于熟悉的物体。相比之下,ASD修饰的小鼠不喜欢新物体而不是熟悉的物体。这表明ASD组在寻求新奇和记忆方面存在缺陷。用NO抑制剂治疗后,ASD修饰的小鼠显着更喜欢新物体而不是熟悉的物体。

一氧化氮水平与自闭症谱系障碍之间存在机制联系的研究结果具有重要意义。这是一种实质性的发现,通常伴随着一个充满警告的单词沙拉,这表明它可能会为未来的研究人员最终找到一把打开潜在临床治疗之门的钥匙提供一条途径。

在这种情况下,通过在测试假设时专门针对单一机制来显示病理学的逆转,研究人员可能已经用手中的钥匙寻找了临床治疗目标。