在生命的最初阶段,人们对社会行为是如何发展的知之甚少. 但大多数动物——包括人类——生来就具有社交互动或与他人建立联系的天生能力. 这有助于一生的成功.
现在, 一项新的动物研究指出,一种基因对基本社会行为的早期发展很重要.
这项研究还表明,胚胎发育过程中暴露于某些药物和环境风险因素会导致该基因发生变化, 导致社会行为的改变类似于自闭症患者的社会行为. 令他们吃惊的是, 研究人员还发现,他们可以使用一种实验性药物来逆转一些影响.
“这项研究大发娱乐大发娱乐在分子水平上理解为什么社交能力在生命的最初阶段就被破坏了,” 兰德尔·T. 彼得森,Ph值.D., 该研究的通讯作者,犹他大学药学院院长. “这也给了大发娱乐一个机会来探索潜在的治疗方法,可以恢复这些动物的社交能力, 也许及时, 最终也会在人类身上出现.”
更广泛地说, 他们的发现表明,基因top2a控制着一个已知会增加自闭症风险的基因网络. 它也可以作为遗传和环境因素之间的联系,导致疾病的发生, 彼得森补充道.
这项研究, 这项研究是由犹他大学健康研究人员和全国同事进行的, 出现在十一月. 第二十三期 科学的进步.
反社会的动物
科学家怀疑许多社会特征在出生前就已经决定了. 但这一过程的确切机制仍不清楚. 一个有前景的研究领域表明,社会行为和其他特征和特征不仅受到大发娱乐基因组成的影响,还受到大发娱乐生活的方式和地点的影响.
为了测试这个模型, 科学家们评估了胚胎发育期间的环境暴露是否会影响社会行为. 彼得森和他的同事们将斑马鱼胚胎暴露在超过1,100种已知药物——每20个胚胎服用一种药物——从受孕后三天开始的72小时内服用.
研究人员确定了1个中的4个,120种测试药物显著降低了斑马鱼的社交能力. 接触这些药物的鱼不太可能与其他鱼相互作用. 结果发现,这四种药物都属于同一类抗生素, 称为氟喹诺酮类原料药. 这些药物用于治疗人的上呼吸道和下呼吸道感染.
当科学家们给怀孕的老鼠服用一种相关的药物时, 后代成年后表现得不同. 尽管他们看起来很正常, 与其他啮齿类动物相比,它们与其他老鼠的交流更少,重复性行为更多——比如反复把头伸进同一个洞里.
社交的基础
更深入的研究, 研究人员发现这些药物抑制了一种叫做TOP2a的基因, 哪一个, 反过来, 作用于一组已知与人类自闭症有关的基因.
他们还发现,与自闭症相关的基因簇还有一个共同点——比平常更倾向于结合一组叫做PRC2的蛋白质. 研究人员假设,Top2a和PRC2共同控制许多自闭症相关基因的产生.
以确定反社会行为是否可以逆转, 研究小组给胚胎和年轻的斑马鱼注射了一种名为UNC1999的实验药物, 是什么抑制PRC2. 用药物治疗后, 接触氟喹诺酮类药物的鱼类更有可能游得离其他鱼类更近, 证明这种药物有助于恢复社交能力. 他们在其他已知抑制相同关键基因TOP2a的药物上看到了类似的结果.
“这真的让我很惊讶,因为我认为在胚胎时期破坏大脑发育是不可逆转的,彼得森说. “如果你没有在胚胎时期发展社交能力,你就错过了机会. 但这项研究表明,即使是在这些人后来的生活中, 你仍然可以进来,抑制这条通路,恢复社交.”
下一步,研究人员计划探索这种药物如何以及为什么会产生这种效果.
尽管科学家们只发现了四种Top2a抑制剂, 有证据表明,在大发娱乐的环境中有数百种其他药物和天然化合物可以抑制它的活性.
“这四种化合物可能只是对胚胎暴露有问题的物质的冰山一角,彼得森说.
然而, 彼得森指出,这项研究是在动物身上进行的, 在任何结果在人类身上得到证实之前,还需要做更多的研究. 因此,他警告不要对现实世界的应用下结论.
“大发娱乐没有证据表明氟喹诺酮类药物或任何其他抗生素会导致人类自闭症,彼得森说. “所以,没有理由停止使用抗生素. 本文所确定的是一种新的分子途径,似乎可以控制社会发展,值得进一步探索.”
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除了博士. 彼得森,美国国立卫生大学的科学家耿益杰,张特佳,艾薇G. 阿朗佐,肖恩·C. Godar, Christopher Yates, Brock Plummer和Marco Bortolato对这项研究做出了贡献. Other participating institutions include the University of Chicago; Beth Israel Deaconess Medical Center in Boston; Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School; the Broad Institute, 剑桥, Massachusetts; and MDI Biological Laboratory, 巴尔港, 缅因州.
这项研究,”Top2a通过PRC2和H3K27me3促进社会行为的发展。” 出现在十一月. 《大发娱乐》2022年第23期. 这项研究得到了L. S. Skaggs总统捐赠主席以及国立卫生研究院的国家环境健康科学研究所.