脳のつながりが多すぎると自閉症の根本的な原因になる

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レビュアー:Trenton Paul

セントルイスのワシントン大学医学部の科学者チームによる研​​究によると、脳内でニューロンが互いに通信する方法に影響を与える自閉症に関連する欠陥遺伝子があります。

げっ歯類に対して行われた一連のテストで、問題の遺伝子がニューロン間に作られている接続が多すぎることが判明しました。 これは被験者の学習問題につながり、研究チームはこの発見が人間にも伝わると信じています。

ヒトの自閉症に関連する遺伝子の変異は、ニューロンがげっ歯類であまりにも多くのつながりを形成する原因になります。 調査結果は、脳細胞間のコミュニケーションの機能不全が自閉症の根本にあるかもしれないことを示唆します。 出典:ゲッティ/ワシントン大学医学部

「この研究は、自閉症患者の脳にシナプスが多すぎる可能性があることを示しています」と、エジソン神経科学教授でワシントン大学医学部神経科学部門長である筆頭著者のアザドボニ医学博士は述べた。セントルイス。 「シナプスが多いほど脳の働きがよくなると思うかもしれませんが、そうではないようです。 シナプスの数が増えると、発達途上の脳のニューロン間に誤解が生じ、学習の障害と相関しますが、方法はわかりません。」

自閉症に関連する遺伝子

神経発達障害は世界中の68人に1人の子供に影響を及ぼし、その主な特徴は社会的およびコミュニケーション上の課題の両方に関係しています。

多くの遺伝子が自閉症に関連していることが判明しています。 これらの発見の6つの主要な遺伝子は、ユビキチンと呼ばれる分子タグをタンパク質に付​​加する働きをします。 これらの遺伝子は、一般にユビキチンリガーゼと呼ばれ、工場の生産ラインと同じように機能します。 彼らは細胞のより大きな部分に、それがタグ付けされたタンパク質で何をする必要があるかを正確に伝えます。 細胞にそれらを廃棄するように指示することもあれば、別の場所に経路を変更するように細胞に指示することもあり、リガーゼはタンパク質内の活性を増加または減少させる方法を細胞に指示します。

自閉症の人は、ユビキチン遺伝子の1つが本来あるべき形で機能するのを妨げる突然変異をしばしば持っています。 これらの突然変異の背後にある問題は、これまで、十分に研究されていないか、深刻に誤解されてきました。 システムがどのように機能するかをよりよく理解するために、Bonni氏らは、若いマウスの小脳のニューロンのユビキチン遺伝子RNF8を削除しました。 幹のすぐ上の脳の下部にある小脳は、自閉症の影響を受ける主要な領域の1つです。

若いマウスに見られる脳の図。 ソース:ロックフェラー大学

チームの調査結果によると、RNF8タンパク質を欠くニューロンはシナプスを約50%形成しました。シナプスは、遺伝子を持つニューロンよりも、ニューロンが信号を相互に送信できるようにする接続です。 追加のシナプスも機能しました。 研究者らは、受信細胞の電気信号を測定することにより、タンパク質を欠くマウスでは信号の強度が2倍になることを発見しました。

シナプスは、基本的に転送プロセスで残業していました。これは、患者が学習状況に置かれたときに注意力の欠如につながると考えられています。 脳はコミュニケーションで過労しているため、学習経験を吸収することはできません。

収集されたデータ

RNF8タンパク質を持たないマウスは、動きに明らかな問題はありませんでしたが、基本的な運動能力(コマンドに目を閉じるなど)を教えるときが来たとき、彼らは多くの困難を抱えていました。 チームはマウスを訓練して、瞬く間に空気を一瞬にして光を点滅させた。 RFN8タンパク質を持つマウスは、まばたきの刺激を避けるために光が点滅するのを見て目を閉じることを学びましたが、遺伝子がないマウスは3分の1の時間だけ目を閉じました。

自閉症の若い人の脳からのニューロン。 出典:国美唐、マークS.ソンダース/ CUMC

マウスと子供での作業には明らかに大きな違いがありますが、これらの動物は神経学的構成の点で人間に非常に近いことが判明しているため、これらの結果は収集されたデータへのさらなる研究を推進しています。

「ニューロン間の過度の接続が自閉症の一因となる可能性があります」とボニー氏は語った。 「この仮説を人々に検証するには、さらに作業を行う必要がありますが、それが真実であることが判明した場合は、シナプスの数を制御する方法を検討し始めることができます。 それはユビキチン遺伝子にこれらのまれな突然変異を持っている人々だけでなく自閉症の他の患者に潜在的に利益をもたらすかもしれません。」

2017年11月2日にsanvada.comで最初に公開されました。