來自耶魯大學醫學院,溫州醫學院等處的研究人員發表了題為“Species-Dependent Posttranscriptional Regulation of NOS1 by FMRP in the Developing Cerebral Cortex”的文章,發現了在自閉癥,學習障礙有關的失序癥患者中,缺少人類大腦語言和決策中樞中的一種最近發展的基因活性模式,這一成果公布在5月Cell雜志上。
文章的作者是耶魯大學醫學院,Kavli神經科學研究院神經生物學副教授Nenad Šestan,對于這一成果,他表示,“這就是成為人的成本”,“這一進化機制賜予了我們人類認知能力,但是也是這相同的機制令我們易于患上精神疾病,比如自閉癥。”
在這篇文章中,文章的第一作者,Šestan實驗室成員Kenneth Kwan發現了進化上的變化,會使得一種稱為NOS1的基因,在人類大腦發育過程中的部分演講,語言和決策能力中樞中會變得異常活躍。NOS1是一氧化氮合成酶結構式基因,它的活性會受到一種稱為FMRP的蛋白的調控,并且在患有脆性X綜合征患者中丟失。
脆性X綜合征由于X染色體上一個基因發生變異而得名,該病癥是世界范圍內最常見的遺傳性智力低下病,在不同的種群包括中國人群中的發病率均很高,約每2000個男性或4000個女性中就有一人發病,且每600
名正常女性中有一人攜帶致病基因。在美國約有10萬人患此疾病。脆性X綜合征通過母親傳給男性下一代,遺傳幾率是四千分之一。被傳染的人或患
多動癥,或容易患孤獨癥。
研究人員發現NOS1活性丟失可能會導致一些脆性X綜合征癥狀,比如智商低下、注意力缺陷、講話和語言障礙、認知功能障礙等。而且研究人員還發現NOS1在這些大腦中樞中的活性模式,并不會出現在發育小鼠大腦中。這說明這一基因是近期進化的成果,是高級認知能力神經環路的進化調整結果。
這項研究支持這一觀點,并且也解析了在早期發育階段——大腦環路形成階段,遺傳缺陷如何會導致失序癥的發生,比如自閉癥這一出生后出現癥狀的疾病。
“這項研究就是在人類大腦進化過程中,基因發生了變化,這種變化功能在疾病患者中被打亂的一個例子,這也許能恢復我們的認知功能,從而造成精神疾病出現”,Kwan說。
Cell, Volume 149, Issue 4, 899-911, 11 May 2012
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10.1016/j.cell.2012.02.060