与自闭症相关的突变也会改变小鼠的肠道功能和微生物组。 <孤独症>

时间:2022-07-21 01:18来源: 作者: 点击:
  

先前的研究表明,R451C突变小鼠大脑中的神经元对信号分子GABA4的反应比对照组更强烈。

然而,哥伦比亚大学儿科教授卡拉·格罗斯·马戈利斯(Kara Gross Margolis)表示,作用于GABA通路的药物可能会改善或恶化NLGN3突变患者的肠道问题。马戈利斯没有参与这项研究。

研究小组还收集了5周龄和9周龄突变小鼠和对照组的粪便,发现在5周龄时,突变小鼠的微生物群落与对照组不同。然而,到了第9周,差异变小了,可能是因为两组老鼠吃了对方的粪便,Hill-Yardin说。这项研究结果发表在四月份的《自闭症研究》杂志上。

这些突变小鼠的内脏发生了微妙的变化。小鼠肠道收缩更快,其结肠直径略大于对照组,但尚不清楚这些差异对健康有何影响。

澳大利亚本托拉市RMIT大学副教授兼首席研究员Elisa Hill-Yardin表示,相同的基因在大脑和肠道的神经系统中发挥作用,因此这些基因的突变可以影响这两个系统。

Hill-Yardin说,“当有一点NLGN3时,可能会比没有NLGN3时造成更大的破坏。”她说,当基因缺失时,另一种神经配体可能会介入并取代它。

两项新的研究表明,在一些自闭症患者中发现的NLGN3基因突变会改变小鼠的肠道神经系统。其中一种突变也会影响肠道中微生物的数量。

为了确定GABA在肠道中的作用,研究人员在浴缸中添加了药物来阻断两种类型的GABA受体:A或b。这些药物降低了收缩的频率,这表明A受体介导了突变对肠道运动的影响。

Hill-Yardin的团队下一步计划确定改变老鼠的肠道功能是否会影响它们的行为。他们还计划研究NLGN3突变对分泌相关的肠神经元的影响。

NLGN3是神经配体基因家族的成员。众所周知,这种基因在肠道中表达,但这项研究首次关注这种基因的突变如何影响肠道及其微生物组。

配体家族中三个基因的突变与自闭症有关。2003年,研究人员在两个患有自闭症的兄弟身上发现了名为R451C的NLGN3基因突变。

研究小组还将老鼠的结肠放入盐水中。在这种盐溶液中,肠道通常会收缩三个小时,这只是由自身的神经系统驱动的。收缩的频率反映了食物通过肠道的速度。

“这些都是重要的研究,”加拿大汉密尔顿麦克马斯特大学心理学副教授简·福斯特说。“(他们指出)一个完全不同的治疗目标,不是针对中枢神经系统,”她说。

这项研究还表明,肠道问题中的一种化学受体与基因突变有关。研究人员表示,针对这种受体的药物,针对一种叫做γ氨基丁酸(GABA)的信号分子,可能有助于治疗自闭症患者的胃肠问题。这些药物中的一些,例如苯二氮卓类,已经被用于治疗焦虑、失眠和癫痫。

Hill-Yardin和她的同事研究了带有这种基因突变的雄性小鼠的小肠,并使用一种红色染料来跟踪它们的运动。研究人员发现,突变体中的食物比对照组移动得更快,这可能是因为突变体的小肠包含更多的神经元。

Hill-Yardin表示,这一结果可能有助于解释为什么胃肠道问题经常伴随自闭症。她说,“这确实证实了这个家庭早就知道的事情。”“我们可能能够做的是治疗肠道问题,这可能会影响核心行为。”

马戈利斯说,“当我们给病人的大脑用药时,我们还必须考虑他们的内脏。

然而,福斯特说,这两项研究都只使用了雄性小鼠,这是一个局限。她说,研究R451C如何影响在神经配体途径中与其相互作用的其他基因也将是有用的。

患有称为NLGN3的自闭症基因突变的小鼠可能会出现社交障碍和胃肠变化。

这种突变小鼠的基因表达水平只有正常水平的10%左右。他们的社会活动和重复行为受损,他们的大脑活动也发生了变化。

在5月份发表在同一份杂志上的一篇论文中,该小组研究了缺乏NLGN3基因的雄性小鼠,该基因位于X染色体上。这和两个自闭症患者的基因缺失很像。


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