早期發(fā)育中的自閉癥和缺鋅

兒童孤獨(dú)癥的發(fā)生不僅與編碼突觸素的基因有關(guān)，還與缺鋅等環(huán)境損害有關(guān)。雖然目前還不清楚缺鋅是否會(huì)導(dǎo)致自閉癥，但科學(xué)家們現(xiàn)在已經(jīng)詳細(xì)定義了可能的機(jī)械聯(lián)系。他們的研究表明，鋅是如何通過(guò)自閉癥風(fēng)險(xiǎn)基因編碼的復(fù)雜分子機(jī)制，塑造早期發(fā)育過(guò)程中形成的腦細(xì)胞之間的連接或“突觸”的。這項(xiàng)發(fā)表在《分子神經(jīng)科學(xué)前沿》上的研究結(jié)果并不直接支持補(bǔ)鋅預(yù)防自閉癥——而是擴(kuò)展了我們對(duì)其潛在發(fā)育異常的理解，并最終對(duì)其進(jìn)行治療。

和鋅自閉癥風(fēng)險(xiǎn)基因。

該研究的資深作者、斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Sally Kim博士說(shuō)：“自閉癥與早期發(fā)育中參與突觸形成、成熟和穩(wěn)定的基因的特定變異有關(guān)?！拔覀兊陌l(fā)現(xiàn)通過(guò)與這些基因編碼的蛋白質(zhì)相互作用，將神經(jīng)元中的鋅水平與自閉癥的發(fā)展聯(lián)系起來(lái)。”Kim和他的同事發(fā)現(xiàn)，當(dāng)信號(hào)通過(guò)突觸傳遞時(shí)，鋅進(jìn)入目標(biāo)神經(jīng)元，在那里它可以與兩種這樣的蛋白質(zhì)結(jié)合：Shank2和Shank3。這些蛋白質(zhì)反過(guò)來(lái)引起突觸神經(jīng)元表面相鄰信號(hào)受體(稱為“AMPAR”)的組成和功能(“成熟”)的變化。

機(jī)械鏈接

通過(guò)一系列優(yōu)雅的實(shí)驗(yàn)，本文描述了鋅-柄介導(dǎo)的AMPAR在發(fā)育突觸中成熟的機(jī)制?！霸诎l(fā)育大鼠神經(jīng)細(xì)胞時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)Shank2和Shank 2在突觸處積累并轉(zhuǎn)化為成熟的AMPARs。添加額外的鋅會(huì)加速這種轉(zhuǎn)變——但當(dāng)我們減少柄2或3的積累時(shí)，”霍博士解釋道。哈——這項(xiàng)研究的主要作者是斯坦福大學(xué)的一名研究生。

“此外，我們的研究從機(jī)制上展示了Shank2和3如何與鋅協(xié)同調(diào)節(jié)AMPAR成熟，這是一個(gè)關(guān)鍵的發(fā)育步驟?！睋Q句話說(shuō)，鋅通過(guò)Shank蛋白塑造突觸發(fā)育的特征?！斑@表明早期發(fā)育中的鋅缺乏可能通過(guò)受損的突觸成熟和神經(jīng)元回路的形成導(dǎo)致自閉癥，”合著者、斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的約翰胡格納德教授總結(jié)道?！耙虼?，了解鋅和小牛蛋白之間的相互作用，可能有助于自閉癥的診斷、治療和預(yù)防策略?！?

補(bǔ)鋅有助于預(yù)防自閉癥嗎？

“目前還沒(méi)有關(guān)于孕婦或嬰兒補(bǔ)鋅后患自閉癥風(fēng)險(xiǎn)的對(duì)照研究，所以評(píng)審團(tuán)仍未解決。目前我們還不能對(duì)補(bǔ)鋅做出任何結(jié)論或建議，但在自閉癥模型中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)工作的承諾發(fā)表在Frontiers Research Topic上，”德國(guó)神經(jīng)退行性疾病中心的克雷格加納教授也指出，他也是合作資深作者。攝入過(guò)多的鋅會(huì)減少身體吸收的銅量，導(dǎo)致貧血和骨骼虛弱。此外，缺鋅并不一定意味著飲食不足——例如，它可能導(dǎo)致腸道吸收問(wèn)題?！氨M管如此，我們的發(fā)現(xiàn)提供了一種新的機(jī)制來(lái)理解鋅缺乏——或神經(jīng)元中鋅加工的破壞——可能導(dǎo)致自閉癥，”加納補(bǔ)充道。

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