自闭症,又称孤独症,是一种儿童先天性的严重神经发育性疾病。自闭症儿童,被称为,寓意特别孤僻。浙江大学副校长,浙大医学院罗建红教授说,从研究来看,自闭症发病率约1%,致残率高,主要症状为社会交往障碍、语言障碍和行为刻板反复,很多患者还伴有智力障碍。自闭症至今没有有效的治疗方法,临床上行为训练和康复方式的效果不确定,也就是说,没有治疗方法。这真是一种让很多家庭陷入绝望和困境的疾病。
罗建红教授团队最近的研究成果,为人类自闭症治疗带来了新希望。
▲罗建红教授
刚刚,美国东部时间3月1日中午12点(北京时间3月2日凌晨1点),神经科学领域顶级期刊《神经元》刊登了浙江大学罗建红教授团队的关于自闭症小鼠模型社交行为的研究,题为“Gamma Oscillation Dysfunction in mPFC Leads to Social Deficits in Neuroligin 3 R451C Knockin Mice。
这项研究结果表明,小鼠内侧前额叶皮质一种特定式样的脑电波异常会导致自闭症小鼠出现社交障碍,在成年小鼠身上,通过操纵该皮质的特定类型神经元,可恢复这种脑电波,自闭症小鼠相应地克服了社交障碍。这个发现,意味着我们可以通过干扰大脑脑电波,治愈自闭症。这一发现为人类自闭症治疗带来新希望。
这项研究持续四年半。共同第一作者是博士研究生曹蔚和林燊,共同通讯作者是罗建红教授和许均瑜副教授,他们都是浙江大学医学院基础医学系的科学家。
本周一,浙大举办新闻发布会,介绍罗建红教授团队的科研成果。罗建红教授结合PPT,用时20多分钟,介绍了科研过程。得到这样一个突破性的科研成果,团队做出了很大的努力,做了无数的实验,一步步抽丝剥茧,最终水落石出。
自闭症小鼠重新恢复了社交能力
这次研究对象是NL3基因突变的自闭症小鼠。研究表明,人类近30种核心基因的改变可能导致自闭症,并且这些基因的功能多与突触的功能有关。突触作为神经元之间通讯的功能性结构,构建了神经元之间相互联系的神经网络。而神经连接素(NL)是一种把突触前后结构更好'粘'在一起的蛋白质分子,它使神经元之间的信息传递的得以正常进行。神经连接素基因的突变可能导致自闭症。因此罗建红团队的研究就是从NL3基因突变的自闭症小鼠开始。
人要交朋友,而天性爱群居的小鼠也有复杂的社交行为,表现为相互嗅探、追逐、发声等。罗建红团队实验发现,自闭症小鼠对新加入的老鼠,交往兴趣不大,存在明显社交障碍。
在进一步实验中,研究团队发现,小鼠前额叶皮层与社交行为有关(大脑前额叶皮层部位,也就是我们的额头部位)。小鼠在活动后,在大脑细胞会留下标志物,在社交时,自闭症小鼠前额叶皮层与正常小鼠存在明显异常。
通过后期实验,课题组确定,小鼠的自闭症与前额叶皮层的PV神经元异常有关。PV神经元的兴奋性下降,导致小鼠大脑低频gamma震荡波异常。具体来说,是当PV神经元出现异常时,小鼠神经元放电发生紊乱,gamma频段振荡受损,进而引起小鼠社交行为异常,引起自闭症。
罗建红解释:“这就好像指挥社交的司令部自身工作节奏被打乱,发出社交指令也混乱了。
最后一步,研究团队通过光遗传学技术,按照低频gamma/theta振荡式样刺激该小鼠在内侧前额叶皮层的PV神经元,小鼠的社交行为缺陷就有效得到了恢复。研究团队还发现,需要合适频率组合刺激PV细胞才能有效恢复社交功能,多神奇!罗建红教授打了个比方,这就像是人类掌握了一个神秘的“信息密钥,通过这个密钥,我们可以打开“社交律动,让有自闭症的小鼠,重新获得正常的社交能力。
▲罗教授和他的团队成员
要治愈人类自闭症 我们还要走很长的路
罗建红团队发布了他们的科研成果后,现场的记者都很关注,大家都迫切想知道,这个成果,什么时候可以运用到人身上去。
罗建红说,自闭症小鼠实验对人类自闭症治疗有重要参考价值。
“小鼠为科学研究当了替身。与人类一样,小鼠也有NL3基因,作为哺乳动物,小鼠神经发育中的功能也与人相似,所以在小鼠身上的发现,对人类疾病发病机制有很重要的参考作用。科学家研究疾病动物模型,就好像是用一面镜子来折射出人类疾病的发病机制,但因为进化上的差异,用小鼠模型得出的有关脑高级功能的结论是否适用于人类,还需要更多的研究加以验证。
关于这些研究成果,什么时候会运用到人身去,罗建红教授表现出谨慎的乐观。“这项成果为自闭症治疗提供了新思路。经过科学家们的不断努力,相信有一天,是会运用到自闭症儿童治疗上去的。我们也许可以通过药物或者其他物理手段,刺激特定的大脑神经元,治愈自闭症。但达到这个目的,科学家们还要走很长的路。”
都市快报新媒体 2018年3月2日