一项发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的关于一种罕见基因疾病的新研究，为自闭症、癫痫和认知障碍的研究提供了新视角。
结节性硬化症会导致皮肤和多个器官的良性肿瘤，包括心脏、肾脏和肺。大约一半的结节性硬化症患者也有自闭症谱系障碍，大约90%的人有癫痫发作。
结节性硬化症是由两种基因突变引起的，这两种基因对于抑制一种重要蛋白的途径至关重要，这种蛋白在几种高自闭症患病率的疾病中都有发现。途径是一系列导致某种物质产生的活动，如蛋白质或细胞的变化。途径也控制着我们对世界的反应;例如，受精卵发育成婴儿，或者我们如何保持平衡。
但错误的路径会引发疾病。该研究的第一作者、密歇根州立大学人类医学院(MSU College of Human Medicine)儿科学与人类发展系(Department of Pediatrics and Human Development)助理教授丹尼尔·沃格特(Daniel Vogt)表示，在这种情况下，结节性硬化症基因会导致自闭症。
结节性硬化症是由两个基因突变引起的，这两个基因突变关闭了一种叫做MTOR的蛋白质。沃格特说。当电影在错误的时间上映，自闭症就会产生。了解MTOR如何调控脑细胞的发育和功能对于了解自闭症如何发展以及结节性硬化症的神经精神症状是很重要的。”
作为研究的一部分，沃格特和他的团队创造了缺少TSC1基因的敲除小鼠，TSC1基因是引起结节性硬化症的两种基因之一。科学家发现某些细胞的MTOR水平更高。研究小组将这些发现与其他仍携带TSC1基因的小鼠进行了比较，从而验证了这些发现。
“这项分析表明MTOR在该途径中非常重要，”沃格特说。“这对这个领域来说真是个大惊喜。”
研究小组还发现，在没有TSC1基因的小鼠中，导致癫痫发作的正常大脑活动不平衡。作者认为这可能导致结节性硬化症患者发生癫痫的可能性相对较高。
最后，研究人员表明，该途径的问题是可逆的治疗。
“我们想看看能不能救——也就是说，逆转我们在缺乏TCS1基因的老鼠身上观察到的神经元变化，”沃格特说。“我们给成年动物服用雷帕霉素，这是一种阻断MTOR的药物。我们确实看到，经过五天的治疗，我们可以逆转大部分的变化。”
雷帕霉素已经上市，以西罗莫司商标出售，用于预防器官移植排斥反应和治疗皮肤损伤。新的结果表明，TSC1基因改变的途径可能不是永久性的，这些现有的治疗方法可能有一天会被用来逆转它们。
沃格特说，研究结果令人鼓舞，因为它们不仅为研究结节性硬化症提供了线索，而且还为研究癫痫和自闭症的分子起源提供了线索。
我们可以看到大脑中实际的生物变化。沃格特说。“下一步，我们将观察人类的脑组织，观察是否会发生同样的事情，但这些结果非常令人鼓舞。”
沃格特实验室的另外两位研究人员阿普里尔·斯塔福德(April Stafford)和卡尔蒂克·安加拉(Kartik Angara)也参与了这项研究。这项研究的其他作者还有来自加州大学旧金山分校的鲁奇·马利克(Ruchi Malik)、艾米丽·柏林·派(Emily Ling-Lin Pai)、安娜·鲁宾(Anna Rubin)、彼得罗斯·米娜西(Petros Minasi)、约翰·鲁宾斯坦(John Rubenstein)和维卡斯·索哈尔(Vikaas Sohal)。
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