研究人员解开了唐氏综合症的分子根源
桑福德-伯纳姆大学的研究人员发现，唐氏综合症患者遗传的额外染色体会损害学习和记忆，因为它会导致大脑中SNX27蛋白水平降低。
它是关于什么的额外染色体继承的唐氏综合症- - - - - -21号染色体-改变大脑和身体发育?桑福德-伯纳姆医学研究所(Sanford-Burnham Meob欧宝直播nbadical Research Institute，简称Sanford-Burnham)的研究人员有了新的证据，指向一种名为排序连接蛋白27 (SNX27)的蛋白质。
SNX27的产生被编码在21号染色体上的一个分子所抑制。这项研究发表于3月24日自然医学，表明SNX27在唐氏综合症患者的大脑中减少了。额外的21号染色体拷贝意味着患有唐氏综合症的人产生更少的SNX27蛋白，这反过来又会破坏大脑功能。更重要的是，研究人员发现，恢复唐氏综合症小鼠的SNX27可以改善认知功能和行为。
“在大脑中，SNX27在细胞表面保留了某些受体，这些受体是神经元正常放电所必需的，”Sanford-Burnham的Del E. Webb神经科学、衰老和干细胞研究中心教授、该研究的资深作者徐华西博士说。“所以，在唐氏综合症中，我们认为缺乏SNX27至少在一定程度上是发育和发育的原因认知缺陷。"
SNX27在大脑功能中的作用
徐和他的同事们开始研究缺乏一个snx27基因副本的小鼠。他们注意到，这些老鼠大多正常，但在学习和记忆方面表现出一些明显的缺陷。因此，研究小组深入研究了SNX27为什么会有这种影响。他们发现SNX27有助于保持神经元细胞表面的谷氨酸受体。神经元需要谷氨酸受体才能正常工作。SNX27较少，这些小鼠的活跃谷氨酸受体较少，因此学习和记忆受损。
唐氏综合症患者的SNX27水平较低
然后研究小组开始考虑唐氏综合症。缺乏snx27的老鼠与唐氏综合症有一些共同的特征，所以他们研究了患有这种疾病的人类大脑。这证实了他们实验室发现的临床意义——患有唐氏综合症的人的SNX27水平明显较低。
接下来，Xu和同事们想知道唐氏综合症和低SNX27是如何联系在一起的——是否额外的21号染色体编码了影响SNX27水平的东西?他们怀疑是microrna，一种不编码蛋白质的小块遗传物质，但会影响其他基因的产生。事实证明，21号染色体编码一种被称为miR-155的特殊microRNA。在人类唐氏综合症的大脑中，miR-155水平的增加与SNX27的减少几乎完全相关。
Xu和他的团队得出结论，由于额外的21号染色体拷贝，唐氏综合征患者的大脑产生额外的miR-155，通过间接方式降低SNX27水平，进而降低表面谷氨酸受体。通过这种机制，学习、记忆和行为受到损害。
恢复SNX27功能拯救唐氏综合症小鼠
如果患有唐氏综合症的人只是有太多的miR-155或没有足够的SNX27，这可以解决吗?该团队探索了这种可能性。他们使用一种非传染性病毒作为传递载体，在唐氏综合症小鼠的大脑中引入新的人类SNX27。
“在接受SNX27治疗后，一切都恢复正常。这太神奇了——首先我们看到谷氨酸受体恢复了，然后唐氏综合症小鼠的记忆缺陷得到了修复，”徐实验室的研究生、该研究的第一作者王欣说。然而，这种基因疗法在人类身上并没有真正奏效。所以我们现在正在筛选小分子，以寻找一些可能增加SNX27在大脑中的产生或功能的小分子。”
进一步探索
