小鼠和男性:与自闭症相关的突变损害了催产素介导的社会行为

小鼠和男性:与自闭症相关的突变损害了催产素介导的社会行为
研究人员了解自闭症的神经生物学,并开发出有效的治疗方法。图片来源:东京科学大学

自闭症谱系障碍是一种涉及社会能力受损的神经发育状况,这使得它成为像东京科学大学研究社会行为神经科学的Teiichi Furuichi教授这样的神经科学家的一个迷人的课题。Furuichi教授和他的同事此前曾致力于开发自闭症小鼠模型,以揭示这种疾病的神经化学机制,并在最近发表的一篇论文中神经科学杂志》上他们提供的证据表明,与自闭症相关的一种基因突变会损害一种名为催产素的肽的释放,这种肽在调节社会行为方面发挥着重要作用。这一发现有望拓宽我们对社会行为神经生物学的理解。

Furuichi教授的团队选择研究的基因是Caps2它编码一种叫做Ca的蛋白质2 +-依赖性的分泌激活蛋白2 (CAPS2),调节大脑化学物质(或“神经递质”)的释放。以往的研究表明,CAPS2的不足导致行为障碍,如社交能力下降,焦虑加剧,昼夜节律紊乱。此外,一项对日本患者的研究揭露了他们中的一些人Caps2对CAPS2蛋白功能有负面影响的突变。Furuichi教授和他的同事此前发现,CAPS2蛋白在下丘脑和垂体的神经元中表达,这些神经元会释放神经肽催产素。这些信息构成了他们最近研究的基础。正如Furuichi教授解释的那样,“我们假设老鼠体内CAPS2的缺乏会改变催产素的释放,进而导致社会行为受损。”

为了验证这一假设,东京科学大学研究生Shuhei Fujima;东京理科大学初级副教授佐野义武;东京制药与生命科学大学副教授Shinoda Yo;群马大学副教授佐田哲史;新泻大学副教授Manabu Abe;和新泻大学的研究员Kenji Sakimura等人,由Furuichi教授领导,进行了一系列实验,涉及携带基因改变的老鼠,这些基因改变阻止了它们表达CAPS2蛋白。这些小鼠血液中的催产素水平低于正常水平,但下丘脑和脑垂体中的催产素水平高于正常水平。研究人员将这一发现解释为CAPS2缺陷阻碍催产素从这些大脑区域正常释放到血液中的证据。

不出所料,血液中催产素水平的降低有明显的行为影响。当被放置在一个矩形盒子里时,具有催产素神经元特异性的caps2缺陷的老鼠不愿意在盒子中央呆太久,研究人员将这解释为它们对捕食者攻击它们的风险越来越焦虑的证据。caps2缺陷的小鼠在被介绍给不熟悉的小鼠时,也表现出参与社会互动的意愿降低。有趣的是,将催产素溶液喷到caps2缺陷小鼠的鼻子中,可以恢复它们与不熟悉的小鼠进行社交互动的意愿。

基于这些发现,Furuichi教授和他的同事得出结论,CAPS2蛋白在促进末梢催产素释放到血液中起着关键作用。他们同样认为,CAPS2也参与了中枢催产素向控制社交的大脑区域的释放。鉴于这个关键角色在调节社会行为方面起作用,这有助于解释基因突变是如何Caps2基因可能导致非典型的自闭症谱系障碍患者。当被问及他的团队工作的社会意义时,Furuichi教授说:“我们相信这项研究,虽然是基础的,但是一项重要的成就,将有助于开发自闭症谱系障碍的早期分子诊断和有效治疗工具。”

鉴于自闭症的患病率相对较高,以及严重情况下的致残程度,开发有效的治疗方法将对自闭症患者带来重大好处以及整个社会。


进一步探索

自闭症:基因改变如何改变社会行为

更多信息:Shuhei Fujima等人,CAPS2缺陷会损害社会肽催产素的释放,以及催产素相关的社会行为,神经科学杂志(2021)。DOI: 10.1523 / jneurosci.3240 - 20.2021
所提供的东京理科大学
引用:小鼠和男性:与自闭症相关的突变损害催产素介导的社会行为(2021年5月18日),检索自2021年5月25日//www.puressens.com/news/2021-05-mice-men-mutation-linked-autism.html
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