Science新闻:百年老药逆转自闭症

【字体: 时间:2014年06月19日 来源:生物通

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  给予单剂量的一种百年老药可消除成年自闭症实验小鼠的某些症状。这种最初开发用于治疗非洲昏睡病的化合物suramin可抑制神经元中增高的应激反应——研究人员认为这有可能是某些自闭症特征的基础。这一研究发现给人们带来了希望,表明自闭症的一些表征或许并非永久不变,甚至在成年期也可以得到纠正。

  

生物通报道  给予单剂量的一种百年老药可消除成年自闭症实验小鼠的某些症状。这种最初开发用于治疗非洲昏睡病的化合物suramin可抑制神经元中增高的应激反应——研究人员认为这有可能是某些自闭症特征的基础。这一研究发现给人们带来了希望,表明自闭症的一些表征或许并非永久不变,甚至在成年期也可以得到纠正(延伸阅读:Cell开创性研究:自闭症的潜在新疗法 )。

来自自闭症患儿父母的一些报告支持了这一观点,他们将自己的孩子描述为被困在了面纱的背后。“有时候揭开面纱,孩子们能够更为正常地说话和玩耍,使用似乎并不存在的一些词语,即便是在发烧或其他应激期的短时间内,”加州大学圣地亚哥分校遗传学家Robert Naviaux说。

一些研究也表明或许可以撩开面纱。2007年,科学家们发现在高烧时83%的自闭症儿童显示暂时性的好转现象。发烧的时间至关重要:母亲发烧则可以给未出生的胎儿带来更高的自闭症风险。

作为从事细胞维持生命代谢过程研究的专家,Naviaux对此极感兴趣。人们通常认为自闭症是由于神经细胞之间的接触点——突触处的信号紊乱所致。鉴于发烧所产生的特殊效应,Naviaux想知道问题是否出在细胞的新陈代谢。

为了验证这一观点,他和同事们将焦点放在了细胞保护自身避免感染、温度变化和毒素等威胁的细胞危险反应上。Naviaux解释说:“细胞的行为就像处于战争中的国家。它们加固自身的边境。它们不信任周围的邻居。如果出现问题的是神经元,中断通讯有可能导致自闭症患者社交困难;对视觉、声音和感觉的敏感性增加;抵制新事物。

关键的作用因子有可能是ATP,ATP是细胞内能量的主要载体,它还能够将信息传递给邻近的其他细胞。当在过长的时间内ATP过度释放之时,它可以诱导相邻神经元发生一触即发的细胞危险反应。2013年,Naviaux详细地阐述了他的一种假说:自闭症与持续长时间的、增强的细胞危险反应有关,其破坏了神经元内以及神经元之间的一些信号通路,促成了疾病的某些症状。

同年,他和同事们将焦点放在了suramin药物上,将其作为终止这种反应的一种治疗方法。自上世纪早期以来这种药物一直用于杀死引起非洲昏睡病的生物体。1988年,它被发现能够阻断嘌呤能受体,后者可以结合嘌呤类和嘧啶类的化合物,其中包括ATP。这些受体存在于身体的每个细胞上:在神经元上,它们帮助协调了自闭症中遭到损伤的许多过程,例如脑发育、新突触生成、炎症和运动协调。

为了确定suramin是否能够使这些受体免于ATP的过度刺激,Naviaux小组利用小鼠展开了研究,这些实验小鼠的母亲在怀孕过程中暴露于模拟的病毒感染之下,使得小鼠形成了自闭症样的疾病。像自闭症儿童一样,这些小鼠不太参与社会活动,不喜欢寻求新奇的事物;它们避开不熟悉的小鼠,放弃探索迷宫的机会。在2013年的这篇论文中,研究人员报道称在小鼠6周岁(相当于人类15岁)时开始每周注射suramin,发现这些特征逐渐消失。代谢改变所造成的许多影响,包括突触结构、体温、关键受体生成,以及神经元内的能量运输或是得到纠正或是获得了改善。

在发表于《Translational Psychiatry》杂志上的新研究中,研究人员给罹患同样自闭症样疾病的6个月大(相当于人类30岁)的小鼠单次注射suramin获得了同样引人注目的结果。再次,从前孤僻的小鼠开始接近陌生同类,探查迷宫中不熟悉的地方,表明动物克服了对新奇事物的厌恶——这是自闭症儿童的一个特征。在单次注射后,研究小组每周将suramin水平降低一半。在5周时间内,大多数的治疗利益丧失。该药物还纠正了具有自闭症样症状小鼠体内遭到破坏的18条代谢信号通路其中的17条通路。

Naviaux谨慎地表示,小鼠不等同于人类,在啮齿类动物中显示前景的治疗曾经在人类中有不成功的记录。他还说,长时间持续给予suramin治疗不适合儿童,因为它会导致例如贫血的副作用。但他指出嘌呤能受体有19种;如果证实suramin对人类确有帮助,有可能开发出只靶向一个或几个关键受体的新药。研究人员正在启动一项小型的单剂量suramin人类临床试验,他们希望能够在今年年底完成这一试验。

Akron儿童医院儿科神经病学家Bruce Cohen说,这一研究是令人兴奋。作者们提出了一种新概念,并对其进行了充分地测试,在单剂量后得到了非常积极的反应。不过,具有一些自闭症特征的小鼠不一定能反映人类的整体状况。“自闭症不是一种疾病,而是能促成成百上千种状况的一系列行为,是由于多种基因和环境效应所导致。伟大的研究工作都是以这样的一项研究作为开始,但还有更多的工作要做。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文索引:

Century-old drug reverses signs of autism in mice

A single dose of a century-old drug has eliminated autism symptoms in adult mice with an experimental form of the disorder. Originally developed to treat African sleeping sickness, the compound, called suramin, quells a heightened stress response in neurons that researchers believe may underlie some traits of autism. The finding raises the hope that some hallmarks of the disorder may not be permanent, but could be correctable even in adulthood.


 

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