北卡罗来纳州CHAPEL HILL - 北卡罗莱纳大学医学院的科学家们公布了一个特定的基因如何帮助组织大脑细胞的支架，这种脑细胞被称为有序形成大脑所必需的放射状祖细胞。以前的研究表明，这种基因在一些自闭症患者中发生了突变。
发表于Neuron的这一发现阐明了大脑发育过程中关键过程的分子细节，并增加了对自闭症谱系障碍(ASD)的生物学基础的科学认识，这是一种与大脑发育相关的疾病，估计会影响大脑中的一种。在美国出生的孩子。
研究高级作者，UNC学院细胞生物学和生理学教授Eva S. Anton博士说：“这一发现表明ASD可能是由于大脑皮层刚刚开始构建时很早发生的中断引起的。”医学和UNC神经科学中心和UNC自闭症研究中心的成员。
与其他大脑结构相比，大脑皮层 - 人类负责更高的脑功能，包括感知，言语，长期记忆和意识 - 相对较大且占主导地位。
皮质如何在人或其他哺乳动物的发育中的大脑中构建自己还远未完全了解。但科学家们知道，在皮质发育的早期，称为放射状神经胶质细胞(RGC)的前体细胞以规则间隔或平铺的方式出现在发育中的皮质底部。每个RGC发芽一个单一的茎状结构，称为基底过程，延伸到皮质的顶部。这些RGC及其基础过程共同形成支架，非常类似于施工现场的支架。
RGCs分裂形成年轻的皮层神经元，这些婴儿神经元爬上支架，在发育中的大脑中找到适当的位置。由于这种支架系统，皮质通常形成高度规则的结构，具有正常形成功能性神经皮层回路所需的六个不同的神经元层。
Anton及其同事发现，需要一种编码Memo1蛋白的基因来组织平铺的放射状神经胶质细胞支架。Memo1基因的突变也发现在一些患有自闭症的人身上并被怀疑引起这种情况。为了探索Memo1在大脑发育和自闭症中的作用，Anton的团队首先设计了一种小鼠，其中Memo1基因在RGC的大脑发育早期被删除。
他们发现所产生的RGC支架被破坏。每个RGC的茎状基底过程形成太多分支，不再形成引导支架，导致神经元错位和无序层。科学家们将这种不良影响部分地追溯到不稳定的微管，这种微管通常有助于加强支架结构，并作为RGC功能所必需的关键分子内部交通的铁路。
有趣的是，对自闭症儿童大脑的研究发现了类似神经元混乱的斑块。科学家随后分析了最近在自闭症行为和智障人士中报告的MEMO1基因突变。他们发现人类MEMO1基因突变导致Memo1蛋白的缩短形式，这可能会破坏RGC的发展
为了进一步支持自闭症的关系，安东和他的同事发现在他们的RGC中缺乏Memo1的老鼠表现异常，表现出缺乏类似于一些自闭症患者的探索活动。
研究结果总体上表明，与其他形式的自闭症相比，Memo1相关自闭症可能在发育的早期就被连接到大脑，这些自闭症起源于神经元分化和连接的破坏。
“对于像ASD这样的大脑发育障碍，即使我们仍然远远无法纠正子宫内发育中断，重要的是要了解问题的根源，”安东说。“如果我们要真正了解这些疾病的根本原因并最终制定更好的诊断或治疗策略，我们需要这种基础知识。”
Anton及其同事正在继续评估皮质发育和自闭症中的MEMO1，并且随着在该基因家族和其他ASD基因中发现更多的人类突变，他们计划从小鼠实验转向人脑类器官研究 - 一种迷你可以从具有ASD相关突变的患者衍生干细胞生长的大脑。
标签： 神经科学
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