患有自閉症的人經常遭受腸道問題,但沒有人知道為什麼。研究人員現在發現了同樣的基因突變 - 在大腦和腸道中找到 - 這可能是自閉症原因。

這一發現證實了自閉症中的腸 - 大腦神經系統聯繫,為尋找潛在的治療方法開闢了新的方向,這些治療可以透過對腸道的症狀改善緩解自閉症相關的行為問題。

首席研究員,墨爾本皇家理工大學Elisa Hill-Yardin副教授說,試圖了解自閉症的科學家長期以來一直聚焦大腦,但與腸道神經系統的關係最近才被探索。

“我們知道大腦和腸道共享許多相同的神經元,現在我們第一次證實它們也分享了與自閉症相關的基因突變,”Hill-Yardin說。

高達90%的自閉症患者患有腸道問題,這可能對他們及其家人的日常生活產生重大影響。

“我們的研究結果表明,這些胃腸道問題可能源於導致自閉症大腦和行為問題的基因相同的突變。

“對於臨床醫生,家庭和研究人員來說,這是一種全新的思考方式 - 它拓寬了我們在尋求治療方法以改善自閉症患者生活質量方面的視野。”

自閉症基因和腸道 - 大腦聯繫

該研究揭示了一種影響大腦神經元通訊的基因突變,並且首次被確定為自閉症的原因,也導致腸道功能障礙。

該研究匯集了臨床前動物研究的新結果,以及瑞典研究人員和法國遺傳學家領導的具有里程碑意義的2003年研究中以前尚未發表的臨床工作。

由Christopher Gillberg教授(哥德堡大學),MariaRåstam教授(隆德大學)和Thomas Bourgeron教授(巴斯德研究所)研究的兩位自閉症兄弟是第一個將特定基因突變鑑定為神經發育障礙的原因。

這種突變通過改變神經元之間保持緊密接觸的“維可牢,velcro”來影響溝通。

雖然2003年的研究重點是確定自閉症的遺傳基礎,但Gillberg和Råstam也對親如兄弟的重大腸胃問題進行了詳細的臨床記錄。

RMIT的Gut-Brain Axis團隊的研究人員在此臨床工作的基礎上,開展了一系列關於具有相同“維可牢”基因突變的小鼠腸道功能和結構的研究。

他們的團隊發現這種突變影響:

  • 腸道收縮
  • 小腸中的神經元數量
  • 食物通過小腸的速度
  • 對自閉症中重要的關鍵神經傳導物質的反應(在大腦中眾所周知但以前沒有發現在腸道中發揮任何主要作用)

合作者副教授Ashley Franks(拉籌伯大學)也發現了具有突變的小鼠的腸道微生物和沒有突變的小鼠的顯著差異,即使兩組都保持在相同的環境中。

Hill-Yardin說,雖然這種特殊的“維可牢”變異是罕見的,但它是超過150種自閉症相關基因突變中的一種,它們會改變神經元的連接。

“我們已經確認的聯繫表明了更廣泛的機制,表明影響神經元之間聯繫的突變可能是許多患者腸道問題的原因。”

新的研究視野在腸 - 腦軸上

希望皇家墨爾本理工大學健康與生物醫學科學學院ARC未來研究員兼副校長高級研究員Hill-Yardin表示,該研究確定了一項新的目標,即開發專門用於研究腸道神經傳導物質的療法。

“我們還發現,有必要更好地了解針對大腦神經傳導物質的現有自閉症藥物如何影響腸道,”她說。

“未來研究的另一個有希望的途徑是研究神經系統中的基因突變如何與腸道中的微生物相關。

“我們知道這些微生物通過腸 - 腦軸與大腦相互作用,所以可以調整它們改善情緒和行為嗎?

“雖然這不會逆轉基因突變,但我們或許能夠降低其影響,並對自閉症患者及其家人的生活質量產生真正的影響。”

如何透過腸腦軸的交互關聯與影響,來了解自閉症以及積極改善自閉症狀,例如改善腸道菌叢失衡,調控自閉症的基因變異,改善自閉症狀等等是這類研究未來的主要發展方向。

參考文獻:

 

  1. Suzanne Hosie, Melina Ellis, Mathusi Swaminathan, Fatima Ramalhosa, Gracia O. Seger, Gayathri K. Balasuriya, Christopher Gillberg, Maria Råstam, Leonid Churilov, Sonja J. McKeown, Nalzi Yalcinkaya, Petri Urvil, Tor Savidge, Carolyn A. Bell, Oonagh Bodin, Jen Wood, Ashley E. Franks, Joel C. Bornstein, Elisa L. Hill‐Yardin. Gastrointestinal dysfunction in patients and mice expressing the autism‐associated R451C mutation in neuroligin‐3Autism Research, 2019; DOI: 10.1002/AUR.2127

 

 

 

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