兒童孤獨癥的發(fā)生不僅與編碼突觸素的基因有關,還與缺鋅等環(huán)境損害有關。雖然目前還不清楚缺鋅是否會導致自閉癥,但科學家們現(xiàn)在已經詳細定義了可能的機械聯(lián)系。他們的研究表明,鋅是如何通過自閉癥風險基因編碼的復雜分子機制,塑造早期發(fā)育過程中形成的腦細胞之間的連接或“突觸”的。這項發(fā)表在《分子神經科學前沿》上的研究結果并不直接支持補鋅預防自閉癥——而是擴展了我們對其潛在發(fā)育異常的理解,并最終對其進行治療。
和鋅自閉癥風險基因。
該研究的資深作者、斯坦福大學醫(yī)學院的Sally Kim博士說:“自閉癥與早期發(fā)育中參與突觸形成、成熟和穩(wěn)定的基因的特定變異有關?!拔覀兊陌l(fā)現(xiàn)通過與這些基因編碼的蛋白質相互作用,將神經元中的鋅水平與自閉癥的發(fā)展聯(lián)系起來?!盞im和他的同事發(fā)現(xiàn),當信號通過突觸傳遞時,鋅進入目標神經元,在那里它可以與兩種這樣的蛋白質結合:Shank2和Shank3。這些蛋白質反過來引起突觸神經元表面相鄰信號受體(稱為“AMPAR”)的組成和功能(“成熟”)的變化。
機械鏈接
通過一系列優(yōu)雅的實驗,本文描述了鋅-柄介導的AMPAR在發(fā)育突觸中成熟的機制?!霸诎l(fā)育大鼠神經細胞時,我們發(fā)現(xiàn)Shank2和Shank 2在突觸處積累并轉化為成熟的AMPARs。添加額外的鋅會加速這種轉變——但當我們減少柄2或3的積累時,”霍博士解釋道。哈——這項研究的主要作者是斯坦福大學的一名研究生。
“此外,我們的研究從機制上展示了Shank2和3如何與鋅協(xié)同調節(jié)AMPAR成熟,這是一個關鍵的發(fā)育步驟。”換句話說,鋅通過Shank蛋白塑造突觸發(fā)育的特征?!斑@表明早期發(fā)育中的鋅缺乏可能通過受損的突觸成熟和神經元回路的形成導致自閉癥,”合著者、斯坦福大學醫(yī)學院的約翰胡格納德教授總結道?!耙虼?,了解鋅和小牛蛋白之間的相互作用,可能有助于自閉癥的診斷、治療和預防策略。”
補鋅有助于預防自閉癥嗎?
“目前還沒有關于孕婦或嬰兒補鋅后患自閉癥風險的對照研究,所以評審團仍未解決。目前我們還不能對補鋅做出任何結論或建議,但在自閉癥模型中進行實驗工作的承諾發(fā)表在Frontiers Research Topic上,”德國神經退行性疾病中心的克雷格加納教授也指出,他也是合作資深作者。攝入過多的鋅會減少身體吸收的銅量,導致貧血和骨骼虛弱。此外,缺鋅并不一定意味著飲食不足——例如,它可能導致腸道吸收問題?!氨M管如此,我們的發(fā)現(xiàn)提供了一種新的機制來理解鋅缺乏——或神經元中鋅加工的破壞——可能導致自閉癥,”加納補充道。
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