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早期发育中的自闭症和缺锌

导读儿童孤独症的发生不仅与编码突触素的基因有关,还与缺锌等环境损害有关。虽然目前还不清楚缺锌是否会导致自闭症,但科学家们现在已经详细定

儿童孤独症的发生不仅与编码突触素的基因有关,还与缺锌等环境损害有关。虽然目前还不清楚缺锌是否会导致自闭症,但科学家们现在已经详细定义了可能的机械联系。他们的研究表明,锌是如何通过自闭症风险基因编码的复杂分子机制,塑造早期发育过程中形成的脑细胞之间的连接或“突触”的。这项发表在《分子神经科学前沿》上的研究结果并不直接支持补锌预防自闭症——而是扩展了我们对其潜在发育异常的理解,并最终对其进行治疗。

和锌自闭症风险基因。

该研究的资深作者、斯坦福大学医学院的Sally Kim博士说:“自闭症与早期发育中参与突触形成、成熟和稳定的基因的特定变异有关。“我们的发现通过与这些基因编码的蛋白质相互作用,将神经元中的锌水平与自闭症的发展联系起来。”Kim和他的同事发现,当信号通过突触传递时,锌进入目标神经元,在那里它可以与两种这样的蛋白质结合:Shank2和Shank3。这些蛋白质反过来引起突触神经元表面相邻信号受体(称为“AMPAR”)的组成和功能(“成熟”)的变化。

机械链接

通过一系列优雅的实验,本文描述了锌-柄介导的AMPAR在发育突触中成熟的机制。“在发育大鼠神经细胞时,我们发现Shank2和Shank 2在突触处积累并转化为成熟的AMPARs。添加额外的锌会加速这种转变——但当我们减少柄2或3的积累时,”霍博士解释道。哈——这项研究的主要作者是斯坦福大学的一名研究生。

“此外,我们的研究从机制上展示了Shank2和3如何与锌协同调节AMPAR成熟,这是一个关键的发育步骤。”换句话说,锌通过Shank蛋白塑造突触发育的特征。“这表明早期发育中的锌缺乏可能通过受损的突触成熟和神经元回路的形成导致自闭症,”合著者、斯坦福大学医学院的约翰胡格纳德教授总结道。“因此,了解锌和小牛蛋白之间的相互作用,可能有助于自闭症的诊断、治疗和预防策略。”

补锌有助于预防自闭症吗?

“目前还没有关于孕妇或婴儿补锌后患自闭症风险的对照研究,所以评审团仍未解决。目前我们还不能对补锌做出任何结论或建议,但在自闭症模型中进行实验工作的承诺发表在Frontiers Research Topic上,”德国神经退行性疾病中心的克雷格加纳教授也指出,他也是合作资深作者。摄入过多的锌会减少身体吸收的铜量,导致贫血和骨骼虚弱。此外,缺锌并不一定意味着饮食不足——例如,它可能导致肠道吸收问题。“尽管如此,我们的发现提供了一种新的机制来理解锌缺乏——或神经元中锌加工的破坏——可能导致自闭症,”加纳补充道。

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