日本理化學研究所(理研)、順天堂大學和東京大學的聯合研究團隊於3月26日發表研究成果稱,建立了擁有自閉症譜系障礙(ASD)的新小鼠模式,並透過該小鼠的實驗證實,透過給藥可以改善ASD特有的一些行為變化。該成果有望加深對ASD的瞭解,並促進冶癒方法的開發。
該研究團隊由理研·腦神經科學研究中心的中村匠研究員、高田篤團隊負責人,順天堂大學研究生院醫學研究科的加藤忠史主任教授,東京大學研究生院綜合文化研究科的坪井貴司教授等組成。
研究成果概念圖(供圖:理研等研究團隊)
自閉症譜系障礙(ASD)是一種發育障礙,主要表現爲社交能力低、同理心困難、特定興趣和強迫性行為,近年來發病率呈擧升趨勢。據厚生勞動省統計,ASD患者佔總人口的1%。該疾病與許多遺傳因素相關,但其行為特徵卻多種多樣,因此根據每個人的特徵提供量身定製的冶癒和教育援助非常重要。
據理研等機構稱,美國最近的一項流行病學調查發現,2.8%的8歲兒童被診斷患有ASD,並發現了各種關聯基因。
中村研究員等的聯合研究團隊首先着眼於被認爲與ASD有較強關聯的「KMT2C基因」,雖然研究結果表明KMT2C基因的確與ASD相關,但與病徵之間的關係卻不甚明瞭。爲此,研究團隊此次建立了缺損該基因的ASD新模式小鼠(KMT2C基因突變小鼠)。
研究人員透過實驗對比了ASD模式小鼠和野生型小鼠的行為變化。結果顯示,ASD小鼠對裝有未知小鼠的籠子表現出明顯不感興趣的傾向,而且在改變如每天更換飲水角等行為模式規則時,也缺乏靈活因應能力。這證實了新建立的模式小鼠對研究人類ASD的行為和病徵等是有效的。
研究還發現,模式小鼠的大腦中表達了除KMT2C以外的各種與ASD相關的基因,並且基於每種基因合成了多種蛋白質。研究團隊認爲,這些ASD相關基因的表達可能與病徵相關。
實驗中,正常野生型小鼠對未知小鼠表現出興趣(A),ASD模式小鼠(Kmt2c基因突變小鼠)未表現出興趣(B),且對行為模式規則也未表現出靈活性(C)(供圖:理研等研究團隊)
顯示ASD模式小鼠(KMT2C基因突變小鼠)大腦中ASD相關基因表現增加的圖表(供圖:理研等研究團隊)
聯合研究團隊還進行了在模式小鼠的飲水中連續4周添加被認爲具有抵消KMT2C基因缺失影響的物質「組蛋白去甲基化酶(LSD1)」抑制劑「Vafidemstat」的實驗,結果發現,一些ASD獨特性行為得到了改善,並且模式小鼠中升高的ASD相關基因的表達也減量了。
中村研究員等認爲,LSD1抑制劑Vafidemstat除ASD外,還有望用作冶癒某些神經精神病疾患的藥物。相關研究成果於3月26日發表於英國科學雜誌《Molecular Psychiatry》的電子版上。
給對未知小鼠並未表現出興趣的ASD模式小鼠(Kmt2c基因突變小鼠)(左)施用藥物(「組蛋白去甲基化酶(LSD1)」抑制劑)後,ASD模式小鼠變得像野生型小鼠一樣對未知小鼠顯示出興趣的圖表(右)(供圖:理研等研究團隊)
【相關鏈結】
• 理化學研究所「開發出自閉症閉譜系障礙的新模式小鼠——有望透過組學分析瞭解分子疾病理學和開發冶癒方法」
【論文資訊】
雜誌:Molecular Psychiatry
論文:Transcriptomic dysregulation and autistic-like behaviors in Kmt2c haploinsufficient mice rescued by an LSD1 inhibitor
DOI:10.1038/s41380-024-02479-8
原文:JST Science Portal 編輯部
翻譯:JST客觀日本編輯部