一项近期研究揭示了基因神经元2如何影响与自闭症谱系障碍和癫痫相关的行为变化。
基因神经元2产生一种对于大脑细胞之间的相互作用至关重要的受体，并且在神经通路的形成中发挥关键作用。该基因调节抑制性神经元的运动，以及兴奋性神经元的突触建立和维持，这两者对于大脑的正常功能都是至关重要的。
这项由加利福尼亚大学河滨分校的神经科学家Viji Santhakumar进行的研究，与新泽西州纽瓦克的罗格斯大学的研究人员合作，提供了新的见解，揭示该基因如何影响与自闭症谱系障碍和癫痫相关的行为变化。这些发现发表在自然分子精神病学上，可能为未来治疗这些常常共存的疾病中一些更具挑战性的症状铺平道路。
虽然早期研究将神经元2的突变与自闭症和癫痫等神经系统疾病联系在一起，但其潜在机制仍然大部分未被探索。在这项研究中，Santhakumar及其团队开发了一种特殊的小鼠模型，通过”选择性去除抑制性神经元”来研究消除神经元2基因时会发生什么。他们发现缺乏神经元2会阻碍抑制性神经元的运动，导致大脑中兴奋性和抑制性信号的平衡受到干扰。
Santhakumar解释说：”这种干扰导致了类似自闭症的行为和癫痫发作风险的增加。””我们的研究结果强调了仅一个基因如何影响大脑中的兴奋性和抑制性系统。我们证明了对抑制性电路发展的干扰足以触发与自闭症相关的行为和癫痫的发生。通过增进我们对神经元2在大脑电路形成中作用的理解，我们可以为这些疾病的各个方面创造更具针对性的治疗方案。”
这项研究的一个独特之处在于强调抑制性神经元的运动，这是一个受到神经元2显著影响的过程。通过在一个关键的发育阶段专门去除神经元2，研究人员观察到了电路的抑制性调节缺陷，导致行为灵活性降低、社交互动困难以及癫痫发作风险增加。
研究结果表明，关注神经元发育的某些阶段可能为治疗干预提供新的机会，如果能及时发现，可能防止这些疾病的发生。
Santhakumar表示：”通过明确抑制性电路形成的作用，我们可能开发出改善自闭症患者，尤其是那些也经历癫痫的患者的治疗策略。”
Santhakumar于2018年从罗格斯大学加入加利福尼亚大学河滨分校，旨在拓宽她的研究目标，力图全面理解大脑电路在健康和疾病中的功能，以及导致发育性大脑障碍的生物机制。这项合作研究采用了先进的方法论进行行为和生理评估。研究得到了罗格斯脑健康研究所和新泽西自闭症谱系障碍委员会的资助支持。
Santhakumar表示：”这项研究标志着对自闭症和癫痫的遗传和电路基础理解的重要进展。””继续研究调节电路发展和维持的复杂机制是至关重要的，因为这些见解最终可能导致对多种发育障碍的新干预措施，包括自闭症、注意缺陷/多动障碍和精神分裂症。”
Santhakumar在本研究中的合著者包括来自UCR的Deepak Subramanian、Andrew Huang和Samiksha Komatireddy；以及来自罗格斯大学的Carol Eisenberg、Jiyeon Baek、Haniya Naveed、Michael W. Shiflett和Tracy S. Tran。Subramanian和Eisenberg对研究的贡献是相同的。
论文标题为《抑制性神经元中神经元2表达的失调损害海马电路发展并增加自闭症相关行为和癫痫发作的风险》。
