日前，由美國羅格斯大學(xué)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究揭示了對自閉癥譜系障礙的潛在大腦機(jī)制的新見解。這項跨越七年的研究發(fā)現(xiàn)，一種已知與自閉癥相關(guān)的特定基因突變會導(dǎo)致腦細(xì)胞的過度刺激，這種刺激明顯高于沒有這種突變的腦細(xì)胞。

該研究小組使用了尖端技術(shù)，包括從干細(xì)胞中培養(yǎng)人類腦細(xì)胞并將其移植到小鼠大腦中，這項工作說明了一種潛力，有望研究大腦疾病的新方法。

研究人員在《分子精神病學(xué)》（Molecular Psychiatry）雜志上描述了這項研究，他們報告了一種突變被發(fā)現(xiàn)在小鼠大腦中移植的人類腦細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)中激起了更高層次的交流。他們在實(shí)驗(yàn)中對這種過度興奮進(jìn)行了量化，表現(xiàn)為電活動的爆發(fā)，比沒有這種突變的腦細(xì)胞中的水平高出一倍多。

該研究的資深作者龐志平是羅格斯大學(xué)羅伯特-伍德-約翰遜醫(yī)學(xué)院新澤西州兒童健康研究所神經(jīng)科學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)系副教授。他表示：“我們很驚訝地發(fā)現(xiàn)了一種增強(qiáng)，而不是一種缺失。研究揭示了這些特定細(xì)胞的這種功能增益，導(dǎo)致大腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)之間的不平衡，破壞了正常的信息流?！?/p>

美國國立衛(wèi)生研究院的研究表明，自閉癥可能是在發(fā)育早期正常大腦生長中斷的結(jié)果，這些干擾可能是控制大腦發(fā)育和調(diào)節(jié)腦細(xì)胞相互交流方式的基因突變的結(jié)果。

龐指出：“自閉癥的許多潛在機(jī)制是未知的，這造成無法開發(fā)有效治療方法。利用人類干細(xì)胞產(chǎn)生的人類神經(jīng)元作為模型系統(tǒng)，我們想了解一個特定的突變?nèi)绾我约盀槭裁磿?dǎo)致自閉癥。”

研究人員采用CRISPR技術(shù)來改變?nèi)祟惛杉?xì)胞的遺傳物質(zhì)，以創(chuàng)建一個包含他們想要研究的突變的細(xì)胞系，然后衍生出攜帶這種突變的人類神經(jīng)元細(xì)胞。CRISPR是一種獨(dú)特的基因編輯技術(shù)。

在這項研究中生成的人類神經(jīng)元細(xì)胞，一半帶有突變，一半沒有突變，被植入小鼠的大腦中。研究人員利用電生理學(xué)測量并比較了特定神經(jīng)元的電活動?！癗LGN3 R451C突變極大地影響了人類神經(jīng)元的興奮性突觸傳遞，從而引發(fā)了可能與精神障礙有關(guān)的整體網(wǎng)絡(luò)屬性的變化?！饼嬚f。他預(yù)計為進(jìn)行這項實(shí)驗(yàn)而開發(fā)的許多技術(shù)將被用于未來對其他大腦疾病基礎(chǔ)的科學(xué)調(diào)查。