自闭症谱系障碍(ASD)在医学研究上构成了不小的难题。现有研究表明,ASD患者的多巴胺系统存在功能障碍。然而,VTA区域的多巴胺能神经元的病理变化是否直接引发自闭症样行为,目前尚未得出确切的结论。近期,《神经元》杂志最新一期发表了复旦大学舒友生教授团队的研究发现,该成果为自闭症谱系障碍(ASD)的治疗提供了新的见解与启示。
既往研究基础
既往研究表明,自闭症谱系障碍(ASD)患者的多巴胺系统功能存在异常现象。这一异常不仅体现在多巴胺合成活性的下降,还涉及中脑边缘奖赏通路的连接出现异常。在动物模型实验中,腹侧被盖区(VTA)的多巴胺能神经元突触输入发生了异常,这一发现可能是导致社交障碍的多种原因之一。此外,基因操控实验揭示了这些神经元的放电模式,同时对其在社交技能形成过程中所发挥的作用进行了深入分析。
最新研究发现
舒友生教授领衔的复旦大学脑科学转化研究院研究团队揭示了Scn2a基因缺失对中脑腹侧被盖区(VTA)多巴胺能神经元放电功能的影响,指出其减弱现象。这种减弱进而导致多巴胺分泌量降低,并可能引发一系列与自闭症相似的行为表现。在社交互动实验中,研究人员利用光纤植入小鼠体内进行观察。研究结果表明,相较于野生型小鼠,Scn2a基因敲除的小鼠在社交互动中释放多巴胺的峰值显著降低;同时,这些小鼠并未表现出适应性变化。这一发现揭示了它们在奖励信号方面的不足。
Scn2a 敲除影响
研究人员对小鼠中脑边缘的多巴胺能神经元中的Scn2a基因进行了特异性敲除实验,实验结果显示,神经元放电活动显著减弱。同时,轴突区域的钠离子电流也明显降低。这一发现表明,Nav1.2蛋白在钠离子电流的产生过程中起着几乎完全的控制作用。在开放场实验的深入探究中,实验对象中敲除Scn2a基因的小鼠表现出明显的圆形运动轨迹,这一运动模式伴随活动量的提升和自发性行为的减少,而这些行为特点与自闭症谱系障碍(ASD)小鼠的典型刻板行为高度吻合。
行为实验表现
在针对位于高空十字路口迷宫的实验中,研究人员观察到,缺乏Scn2a基因的小鼠在开放臂上的逗留时间明显延长。这一发现表明,它们的焦虑程度显著下降,同时,它们的情绪反应也呈现出一种迟缓的倾向。除此之外,在一系列关于社交回避、对社交新环境偏好减少、社交记忆及识别能力下降的社交行为实验中,实验鼠的行为表现与自闭症谱系障碍(ASD)患者典型的行为模式极为相似。
左旋多巴治疗
Scn2a基因的缺失引发了VTA区多巴胺能神经元的功能障碍。为此,研究团队对Scn2a基因缺失的小鼠实施了治疗措施。他们使用了左旋多巴(剂量为20毫克/千克)和苄丝肼(剂量为5毫克/千克)的联合治疗。治疗研究的数据揭示,多巴胺能神经元的放电功能显著增强,同时多巴胺水平也显著上升。此外,焦虑程度、社交倾向和社交识别能力均得到了明显改善。然而,与运动相关的症状并未达到预期的缓解效果。
研究意义展望
该研究明确指出,VTA区域Scn2a基因的缺失会导致多巴胺能神经元功能下降,并且可能引起类似于自闭症谱系障碍的行为特征。与此同时,左旋多巴疗法在缓解自闭症患者的非运动症状方面展现出积极的效果,为自闭症的治疗提供了新的可能性。鉴于这一情况,我们不得不提出疑问:这一研究成果是否能够被应用于治疗方案的优化,从而有望实现自闭症的彻底治愈?我们真诚地邀请广大读者加入讨论,并对相关内容给予点赞及推广。