客观日本

理研等创建出拥有自闭症谱系障碍的新模型小鼠,有望了解症状及开发治疗方法

2024年04月18日 生物医药

日本理化学研究所(理研)、顺天堂大学和东京大学的联合研究团队于3月26日发表研究成果称,创建了拥有自闭症谱系障碍(ASD)的新小鼠模型,并通过该小鼠的实验证实,通过给药可以改善ASD特有的一些行为变化。该成果有望加深对ASD的了解,并促进治疗方法的开发。

该研究团队由理研·脑神经科学研究中心的中村匠研究员、高田笃团队负责人,顺天堂大学研究生院医学研究科的加藤忠史主任教授,东京大学研究生院综合文化研究科的坪井贵司教授等组成。

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研究成果概念图(供图:理研等研究团队)

自闭症谱系障碍(ASD)是一种发育障碍,主要表现为社交能力低、共情困难、特定兴趣和强迫性行为,近年来发病率呈上升趋势。据厚生劳动省统计,ASD患者占总人口的1%。该疾病与许多遗传因素相关,但其行为特征却多种多样,因此根据每个人的特征提供量身定制的治疗和教育援助非常重要。

据理研等机构称,美国最近的一项流行病学调查发现,2.8%的8岁儿童被诊断患有ASD,并发现了各种关联基因。

中村研究员等的联合研究团队首先着眼于被认为与ASD有较强关联的“KMT2C基因”,虽然研究结果表明KMT2C基因的确与ASD相关,但与症状之间的关系却不甚明了。为此,研究团队此次创建了缺损该基因的ASD新模型小鼠(KMT2C基因突变小鼠)。

研究人员通过实验对比了ASD模型小鼠和野生型小鼠的行为变化。结果显示,ASD小鼠对装有未知小鼠的笼子表现出明显不感兴趣的倾向,而且在改变如每天更换饮水角等行为模式规则时,也缺乏灵活应对能力。这证实了新创建的模型小鼠对研究人类ASD的行为和症状等是有效的。

研究还发现,模型小鼠的大脑中表达了除KMT2C以外的各种与ASD相关的基因,并且基于每种基因合成了多种蛋白质。研究团队认为,这些ASD相关基因的表达可能与症状相关。

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实验中,正常野生型小鼠对未知小鼠表现出兴趣(A),ASD模型小鼠(Kmt2c基因突变小鼠)未表现出兴趣(B),且对行为模式规则也未表现出灵活性(C)(供图:理研等研究团队)

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显示ASD模型小鼠(KMT2C基因突变小鼠)大脑中ASD相关基因表达增加的图表(供图:理研等研究团队)

联合研究团队还进行了在模型小鼠的饮水中连续4周添加被认为具有抵消KMT2C基因缺失影响的物质“组蛋白去甲基化酶(LSD1)”抑制剂“Vafidemstat”的实验,结果发现,一些ASD特异性行为得到了改善,并且模型小鼠中升高的ASD相关基因的表达也减少了。

中村研究员等认为,LSD1抑制剂Vafidemstat除ASD外,还有望用作治疗某些神经精神疾病的药物。相关研究成果于3月26日发表于英国科学杂志《Molecular Psychiatry》的电子版上。

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给对未知小鼠并未表现出兴趣的ASD模型小鼠(Kmt2c基因突变小鼠)(左)施用药物(“组蛋白去甲基化酶(LSD1)”抑制剂)后,ASD模型小鼠变得像野生型小鼠一样对未知小鼠显示出兴趣的图表(右)(供图:理研等研究团队)

【相关链接】
• 理化学研究所“开发出自闭症闭谱系障碍的新模型小鼠——有望通过组学分析了解分子病理学和开发治疗方法

【论文信息】
杂志:Molecular Psychiatry
论文:Transcriptomic dysregulation and autistic-like behaviors in Kmt2c haploinsufficient mice rescued by an LSD1 inhibitor
DOI:10.1038/s41380-024-02479-8

原文:JST Science Portal 编辑部
翻译:JST客观日本编辑部

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