東京大學的奧山輝大副教授等人透過小鼠實驗發現,自閉症譜系障礙(ASD)小鼠大腦海馬體中某些特定神經細胞之間的連接減弱,導致記憶其他個體的能力下降。實驗顯示,當這種神經廻路減弱時,小鼠對已認識的個體表現出初次見面般興趣行為的情況增加。這一發現將有助於闡明ASD的發病機制並開發冶癒方法。
東京大學奧山輝大副教授在新聞發佈會上介紹研究成果
大腦在記憶事物時,會將資訊保存在由衆多神經細胞連接形成的神經廻路中。根據對他人的記憶,做出反應的神經細胞羣會發生變化。
ASD患者除了交流障礙和興趣範圍狹窄等病徵外,還可能出現難以記住他人的社會性記憶障礙。研究團隊的既往研究發現,讓在大多數ASD患者活體內發生突變的基因「Shank3」在小鼠的整個大腦中失去功能時,就會產生這種障礙。然而,其詳細機制尚未查明。
本次研究中,研究團隊進一步僅對小鼠大腦海馬體進行基因操作,使Shank3基因失落功能,調查了海馬體與社會性記憶障礙之間的關聯。正常小鼠對初次見面的物件會產生興趣,靠近觀察的時間較長,對見過的物件的觀察時間則較短。然而,經過基因操作的小鼠對與見過的物件仍表現出長時間的興趣。
研究還發現,關於其他個體的記憶需要一定數量的神經細胞參與。當逐漸增加小鼠腦中失落Shank3基因功能的海馬體神經細胞數量時,到了一定階段會出現社交記憶障礙。
據美國疾病控制和預防中心(CDC)估計,每36名8歲兒童中就有1人患有ASD。與ASD相關的基因有數百個,通常由多個突變積累發病。ASD的病徵多種多樣,目前沒有根本性的冶癒方法。
研究團隊認爲,在人的ASD社會性記憶障礙中,也有大腦海馬體參與的相同機制。奧山副教授認爲「海馬體可能成爲ASD冶癒的新靶點」,計劃繼續操作推進改善海馬體神經細胞相互連接的研究。
本次研究由東京大學與美國麻省理工學院(MIT)等機構合作開展,彙總研究成果的論文已發表在英國科學期刊《Nature Communications》上。
原文:《日本經濟新聞》、2024/6/25
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Nature Communications
論文:Conditional knockout of Shank3 in the ventral CA1 by quantitative in vivo genome-editing impairs social memory in mice
DOI:10.1038/s41467-024-48430-x