大脑中缺少蛋白质会导致行为镜像自闭症大脑中缺少蛋白质会导致行为镜像自闭症

Zanin and Friedman,罗格斯-纽瓦克大学的副研究员胡安·帕布鲁·扎宁和细胞神经生物学教授威尔玛·弗里德曼正在研究一种可能与自闭症和阿尔茨海默病等神经系统疾病有关的蛋白质。

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罗格斯大学(Rutgers University-Newark的科学家们发现,当一个关键蛋白质需要产生新的脑细胞在产前和儿童早期发展是失踪,部分大脑失控了,导致在其电路不平衡,会导致长期的自闭症谱系障碍的认知和运动行为特征。

“在大脑发育,协调一系列事件发生在正确的时间和正确的地方为了建立适当的细胞的数量正确的连接,”胡安-帕布鲁Zanin说Rutgers-Newark研究助理和第一作者发表的一篇论文在《神经科学》杂志上。“这些步骤中的每一步都受到了严格的监管,如果有任何一个步骤没有得到正确的监管,就会影响人们的行为。”

Zanin一直在与威尔玛·弗里德曼,细胞神经生物学教授在生物科学,研究p75NTR蛋白质-需要调节细胞分裂来确定它的具体功能在大脑发育,更好地了解这种基因突变可能导致脑细胞死亡和发现是否有基因联系到自闭症或神经系统疾病如阿尔茨海默氏症。

尽管p75NTR并不是一个与自闭症有特定联系的基因,但它是大脑细胞发育、功能和生存所需要的蛋白质家族的一部分。这种蛋白的准确表达时间是至关重要的。

弗里德曼是这项研究的共同作者,他说:“这种蛋白质已经被用来研究阿尔茨海默病中的神经退行性变和脑损伤后的细胞死亡。”“但它在生成新神经元方面的重要性还没有得到重视。”

与转基因老鼠在实验室工作,Rutgers-Newark科学家发现没有p75NTR蛋白的小鼠大脑细胞比通常应该存在,导致小脑的问题,大脑中调节运动的工作单位和平衡以及认知功能,并且是一个关键的大脑区域受到自闭症。

在Rutgers-Newark的研究中,研究人员训练老鼠——无论是否携带p75NTR蛋白质——将快速呼吸的空气与闪烁的灯光联系起来。有这种蛋白质的老鼠在看到光线时学会了眨眼和闭上眼睛,而没有这种蛋白质的老鼠则没有。

其他的科学研究也在与自闭症相关的基因突变的老鼠身上发现了同样的学习缺陷。

美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据显示,在美国,每59名儿童中就有一人被诊断患有自闭症,而在2000年,每150名儿童中才有一人患有自闭症。尽管症状各不相同,但这种障碍会导致与他人社会交往的困难,并经常导致重复行为、语言问题、记忆问题和理解非语言线索的困难。

虽然科学家对大脑中神经元过多的后果没有明确的答案,但自闭症,主要是一种遗传疾病,一直与异常大的大脑尺寸有关,一些科学家认为,早期的大脑过度生长可能是这种疾病的一个标志。

“了解大脑的回路是如何构建的,以及它是如何正常调节行为的,这很重要,”弗里德曼说。“这项研究向我们表明,如果不能恰当地产生这种情绪,它将对许多行为产生影响。”

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.rutgers.edu/research-news/missing-protein-brain-causes-behaviors-mirroring-autism/20200109

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