發(fā)育中的神經(jīng)細胞如何受到必需氨基酸的影響

大腦發(fā)育由一系列協(xié)調(diào)的步驟組成，這些步驟主要由我們的基因指導(dǎo)。在這些步驟中，大腦中神經(jīng)細胞(神經(jīng)元)的正確定位和功能至關(guān)重要——無功能或錯誤定位的神經(jīng)元會導(dǎo)致嚴重的神經(jīng)病理學(xué)后果。協(xié)調(diào)該程序的基因突變通常與神經(jīng)發(fā)育障礙有關(guān);然而，營養(yǎng)缺乏或營養(yǎng)不良等環(huán)境壓力因素也會影響大腦的發(fā)育。盡管如此，人們對特定營養(yǎng)素的重要性以及新陳代謝在大腦發(fā)育過程中的作用知之甚少。

Gaia Novarino 教授和她在 ISTA 的團隊現(xiàn)在已經(jīng)闡明了這個大腦之謎。科學(xué)家們與幾所維也納大學(xué)合作，對老鼠大腦的營養(yǎng)計劃進行了分析。他們發(fā)現(xiàn)一組氨基酸——蛋白質(zhì)的組成部分——在大腦發(fā)育的某些階段發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這些氨基酸的饑餓神經(jīng)細胞會導(dǎo)致出生后的嚴重影響。小鼠出現(xiàn)小頭畸形(大腦體積縮小)并持續(xù)到成年期，最終導(dǎo)致類似于自閉癥譜系障礙(ASD)中觀察到的長期行為變化。該研究結(jié)果今天發(fā)表在Cell上。

追蹤營養(yǎng)素

代謝物是我們分解食物時產(chǎn)生或使用的物質(zhì)，從??而為我們的身體提供能量。其中一組代謝物——大型中性氨基酸 (LNAAs)——引起了科學(xué)家們的注意。LNAA 是人體無法自行合成的必需氨基酸，必須通過食物攝取。

“通過檢查整個大腦發(fā)育過程中代謝物的水平，它們似乎對出生后的神經(jīng)發(fā)育期尤為重要，”第一作者和博士生 Lisa Knaus 解釋說。此前，Novarino 小組發(fā)現(xiàn)了一種新型自閉癥，由于標記為 SLC7A5 的基因存在遺傳缺陷，患者無法將 LNAA 轉(zhuǎn)移到大腦中。這種可能的聯(lián)系激發(fā)了這位年輕科學(xué)家的調(diào)查天性。“我們對氨基酸在大腦發(fā)育中的作用非常感興趣。”

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