科學(xué)家們研究蛋白質(zhì)復(fù)合物在小鼠大腦正常發(fā)育中的作用，出乎意料地創(chuàng)建了一種小鼠模型，該模型可以復(fù)制患有復(fù)雜神經(jīng)系統(tǒng)疾病(例如多動(dòng)、學(xué)習(xí)缺陷和社會(huì)行為異常)的患者的臨床癥狀。通過對該小鼠模型的仔細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)了五名迄今為止尚未接受基因診斷的患者的人類神經(jīng)系統(tǒng)疾病的遺傳原因。該團(tuán)隊(duì)包括來自貝勒醫(yī)學(xué)院、德克薩斯兒童醫(yī)院和其他機(jī)構(gòu)的研究人員，他們的研究結(jié)果發(fā)表在《自然遺傳學(xué)》上。
“當(dāng)我們開始這項(xiàng)研究時(shí)，我們只是好奇 ATXN1-CIC復(fù)合物通常會(huì)做什么，”貝勒大學(xué)分子和人類遺傳學(xué)以及兒科 - 學(xué)和發(fā)育神經(jīng)科學(xué)教授、該研究中心主任、資深作者 Huda Zoghbi 博士說。德克薩斯兒童醫(yī)院的 Jan 和 Dan Duncan 神經(jīng)學(xué)研究所。
研究人員知道，ATXN1-CIC 復(fù)合物的功能增強(qiáng)可能導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病。在這項(xiàng)工作中，為了辨別復(fù)合體在正常大腦發(fā)育中的作用，他們探索了相反情況(復(fù)合體失去功能)的生物學(xué)后果。研究人員利用實(shí)驗(yàn)室中的遺傳工具，選擇性地去除了小鼠大腦不同區(qū)域中參與復(fù)合物形成的基因。前腦、下丘腦和杏仁核。
“我們發(fā)現(xiàn)，從前腦細(xì)胞中基因去除這種復(fù)合物會(huì)導(dǎo)致小鼠的學(xué)習(xí)和記憶缺陷以及過度活躍，”共同第一作者、 Zoghbi 實(shí)驗(yàn)室分子和人類遺傳學(xué)博士后研究員 Qiumin Tan 博士說。 “有趣的是，在前腦內(nèi)，只有上層皮質(zhì)的厚度減少，而下層則顯得完好無損。”
“最令人驚訝的是，大腦皮層中相當(dāng)具體且相對有限的變化如何導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)劇烈的過度活躍，”該研究的共同第一作者、Zoghbi 實(shí)驗(yàn)室的博士生 Hsiang-Chih Lu 博士說。在華盛頓大學(xué)。
當(dāng)研究人員僅敲除下丘腦和杏仁核中涉及蛋白質(zhì)復(fù)合物的基因時(shí)，他們觀察到小鼠行為的變化與上述不同。 “在這種情況下，小鼠在社交互動(dòng)中表現(xiàn)出明顯的缺陷，”譚說。 “例如，它們與其他小鼠的互動(dòng)較少，與不熟悉的小鼠互動(dòng)的時(shí)間也較少。這些行為類似于在患有自閉癥譜系障礙的個(gè)體中觀察到的一些行為。”
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