人蛙混合卵子或許能揭開孤獨病神經學上的奧秘,。為了證實這一點,,科學家利用已故孤獨癥患者保存好的大腦細胞和非洲食肉蛙――光滑爪蟾(Xenopus)的卵子結合起來,,培育人蛙混合卵子,,以探查孤獨癥患者大腦細胞的行為,。
光滑爪蟾的卵子運作方式有點像人類的神經元,。因此,,此混合細胞可以充當孤獨癥患者的活大腦。開發(fā)此研究辦法的美國加州大學神經生物學家里卡多·米勒迪說:“這簡直就像你在研究人類大腦中的神經元,。”
米勒迪先前用光滑爪蟾的卵子研究過癲癇癥,,結果表明癲癇癥患者的一些大腦細胞在感知某種分子的行動時有麻煩,而這種分子是幫助封閉神經細胞活動的,。這種有麻煩的蛋白質叫“神經傳遞素受體”,,是感知通信神經元化學信號的。
一些研究人員認為孤獨癥是由鏡像神經元功能故障導致的,,因為鏡像神經元在理解他人行為方面具有重要作用,,因此,鏡像神經元功能故障將導致癲癇癥和其它癥狀,。
光滑爪蟾胚胎發(fā)育過程
為了解孤獨癥患者的神經傳遞素信號傳輸是否出現異常,,米勒迪小組從年齡在8-39歲的6名已故孤獨癥患者采集了大腦樣本,將含有神經傳遞素受體的細胞膜和光滑爪蟾的卵子膜結合在一起,。與此同時,,他們將沒有任何精神病歷史的患者的大腦細胞也與光滑爪蟾的卵子結合,以作對照,。之后,,米勒迪小組將此混合卵子浸沒在神經傳遞素化學物中,測量每一個卵子所產生的電壓,。由于光滑爪蟾的卵子不能應答神經傳遞素,,因此,人類蛋白質完全負責任何電流的產生,。
結果發(fā)現6名已故孤獨癥患者中的4名患者的大腦對神經傳遞素化學物的應答能力均小于對照組,。米勒迪小組將他們的研究成果發(fā)表在最新出版的美國《國家科學院院刊》(PNAS)上。不過,,米勒迪表示還需更多的研究來證實這一結論,。他說:“孤獨癥是一種非常廣泛的疾病,有不同的起因和不同的問題,。”
美國馬里蘭州巴爾的摩肯尼迪-克雷格學院(Kennedy-Krieger Institute)的神經生物學家喬納森·裴夫斯勒認可蛙卵用于研究某些類型的孤獨癥,,或許能找到新的治療辦法。他表示其它精神疾病如抑郁癥和帕金森癥能通過調節(jié)神經傳遞素的活動性來加以治療,?;旌贤苈鸦蛟S也能暗示神經傳遞素存在功能故障,。(生物谷Bioon.com)
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PNAS,doi: 10.1073/pnas.0804386105,,Agenor Limon,,Ricardo Miledi
Microtransplantation of neurotransmitter receptors from postmortem autistic brains to Xenopus oocytes
Agenor Limon*, Jorge Mauricio Reyes-Ruiz*, and Ricardo Miledi*,†,‡
+Author Affiliations
*Department of Neurobiology and Behavior, University of California, Irvine, CA 92697-4550 and
†Instituto de Neurobiología, Universidad Nacional Autónoma de México, Campus Juriquilla, Boulevard Juriquilla 3001, 76230 Juriquilla, Querétaro, México
Contributed by Ricardo Miledi, University of California, Irvine, CA, May 10, 2008 (sent for review April 11, 2008)
Abstract
Autism is a complex disorder that arises from the pervasive action of genetic and epigenetic factors that alter synaptic connectivity of the brain. Although GABA and glutamate receptors seem to be two of those factors, very little is known about the functional properties of the autistic receptors. Autistic tissue samples stored in brain banks usually have relatively long postmortem times, and it is highly desirable to know whether neurotransmitter receptors in such tissues are still functional. Here we demonstrate that native receptors microtransplanted from autistic brains, as well as de novo mRNA-expressed receptors, are still functional and susceptible to detailed electrophysiological characterization even after long postmortem intervals. The opportunity to study the properties of human receptors present in diseased brains not only opens new avenues toward understanding autism and other neurological disorders, but it also makes the microtransplantation method a useful translational system to evaluate and develop novel medicinal drugs.