为何自闭症“青睐”男性?突变损害了催产素介导的社会行为

【字体: 时间:2021年05月20日 来源:Journal of Neuroscience

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  Caps2基因的一种罕见突变也与自闭症谱系障碍有关。Caps2基因编码一种蛋白质,该蛋白质控制大脑中神经递质的释放。现在,东京理科大学的研究人员在小鼠研究中报告说,体内的Caps2突变限制了催产素(一种调节社会行为的激素)的释放,导致这些动物的社交能力下降。这些发现可能有助于研究人员理解自闭症的神经生物学,并开发出有效的治疗方法。

  

 

   

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图片:研究人员了解了自闭症的神经生物学,并开发了有效的治疗方法。

资料来源:东京理科大学

自闭症谱系障碍是一种涉及社交能力受损的神经发育状况,这使得它成为像东京理科大学教授Teiichi Furuichi这样研究社会行为神经科学的神经科学家着迷的课题。Furuichi教授和他的同事此前曾致力于开发自闭症小鼠模型,以阐明该疾病的神经化学机制,最近在著名的《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)上发表的一篇论文中,他们提供的证据表明,与自闭症相关的基因突变会损害一种叫做催产素的缩氨酸的释放,这种缩氨酸在调节社会行为中起着重要作用。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Ca2+依赖性分泌激活蛋白2 (CAPS2)的蛋白质,该蛋白质调节大脑化学物质(或“神经递质”)的释放。此前的研究表明,小鼠CAPS2缺陷会导致行为障碍,如社交能力下降、焦虑加剧和昼夜节律紊乱。

此外,一项对日本自闭症谱系障碍患者的研究显示,他们中的一些人携带了Caps2突变,对CAPS2蛋白的功能产生了不利影响。Furuichi教授和他的同事们之前已经发现CAPS2蛋白在下丘脑和脑下垂体的神经元中表达,这些神经元会释放神经肽催产素。这一信息构成了他们最近研究的基础。正如Furuichi教授解释的那样,“我们假设小鼠CAPS2的缺失会改变催产素的释放,从而导致社会行为受损。”

To test this hypothesis, researchers Shuhei Fujima, Graduate Student at Tokyo University of Science; , Junior Associate Professor at Tokyo University of Science; , Associate Professor at Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences; Tetsushi Sadakata, Associate Professor in Gunma University; Manabu Abe, Associate Professor at Niigata University; and Kenji Sakimura, a Fellow of Niigata University, among others, led by Prof. Furuichi

为了验证这一假设,东京理科大学的研究生Shuhei Fujima等人在Furuichi教授的带领下,对携带基因改变的老鼠进行了一系列实验,这些基因改变导致它们无法表达CAPS2蛋白。这些小鼠血液中的催产素水平低于正常水平,但下丘脑和脑下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缺陷阻碍了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对行为有明显影响。当被放置在一个长方形的盒子里时,催产素神经元特异性的Caps2缺陷小鼠不愿意在盒子中央呆太久,研究人员将这解释为对捕食者攻击它们的风险的焦虑增加的证据。当引入不熟悉的小鼠时,缺乏Caps2的小鼠也表现出参与社会互动的意愿降低。有趣的是,向缺乏Caps2的小鼠鼻子喷一种催产素溶液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蛋白在促进外周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释放到大脑中与控制社交有关的区域。鉴于催产素在调节社会行为方面的关键作用,这可能有助于解释Caps2基因的突变如何导致自闭症谱系障碍患者的非典型社会行为模式。当被问及他的团队的工作的社会意义时,Furuichi教授说:“我们认为,这项研究虽然是基础的,但是一项重要的成就,将有助于开发早期分子诊断和有效治疗自闭症谱系障碍的工具。”

鉴于相对较高的自闭症患病率和极度致残的严重病例,有效治疗的发展将为自闭症患者和整个社会带来重大好处。

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原文检索:CAPS2 deficiency impairs the release of the social peptide, oxytocin, as well as oxytocin-associated social behavior

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