Max Planck科学家发现了一种新的遗传疾病机制

Max Planck实验医学研究所的科学家哥廷根揭示了异常突触蛋白可导致神经系统和精神病疾病。

在大脑中神经元之间的信号传输中的“时间是一切”。如果他们的神经元能够彼此的千分之一的千分之一的能够准确地通信，那么大多数人的复杂功能将受到严重受损。人际通信，学习过程，重点关注，感觉刺激的快速加工，即使是正确的运动执行也不是可能的。以色列科学家Noa Lipstein-ThomsGöttingen的Max Planck实验医学研究所现已发现了一种新的遗传疾病机制，影响神经元信号的强度和精确时序，并导致运动障碍（止吐剂），注意力缺陷多动障碍（ADHD ）和自闭症。

Lipstein-Thoms研究神经元之间信号传递的基本机制。此过程在突触中进行，因为它们是已知的。透射神经元触发了化学信使的释放以响应电刺激。该化学信使由受体神经元识别并转换成电信号。一系列监管蛋白质保证了这种具有生物学非常复杂的信号传输过程，以必要的毫秒精度运行。蛋白质在突触处控制了信使的释放。其中一种蛋白质是由munc13-1的隐秘名称已知的。

“我们对小鼠的遗传研究表明，Munc13-1对于在突触处的信号传递至关重要，”Lipstein-Thoms解释。“缺少时，大脑不起作用，因为Messenger被阻止，无法在突触处释放。受影响的鼠标死亡。“甚至对Munc13-1蛋白的微小变化甚至通常具有灾难性后果，因为突触信号的精确定时丢失。

由于这种根本重要性，Munc13-1直到现在只有感兴趣的神经科学家之间的基础研究人员。“只能通过Munc13-1的故障引起的疾病尚不清楚，”Lipstein-Thoms说。“我的同事和我没想到，蛋白质可以在疾病中发挥作用，因为即使Munc13-1的运作的功能甚至少的破坏也有严重的后果。我们怀疑很长一段时间，Munc13-1的缺陷不可避免地导致了生物的死亡。“

Munc13-1作为精神病疾病的原因

由于Lipstein-Thoms进行了新的研究，这种观点发生了显着的变化。Lipstein-Thoms与Göttingen的神经生物学家Nils培养和精神病学家，神经病学家和精神病学家，神经精神病学大学的乌特勒德大学，描述了一种患有Munc13-1蛋白的患者，该患者已被突变改变。目前七岁的患者正在乌得勒支检查和治疗，遭受了功能失调运动模式，ADHD和自闭症的不寻常组合。

Lipstein-Thoms的荷兰同事在患者的深入遗传检查期间发现了Munc13-1突变。他们假设这种突变在所有概率上对特定症状负责。“这是Munc13-1突变的第一种情况，这是一种疾病的因素。但我的同事无法解释为什么这种突变导致这种疾病。然而，这是他们可以发展治疗的基础。“

基因突变使突触更快地减弱

“这是我们进来的地方，”当她是一个博士生时，尼利斯·惠斯（Nils Brose）说，他是一个博士生，在过去的十年里与她合作。“在Max Planck实验医学研究所我们开发了一种巨大的方法，试剂和动物模型，以分析非常精确的Munc13蛋白质和与它们相关的突触功能。我们对这些蛋白质了解了很多。“利用她所处理的工具和知识，Lipstein-Thoms表明，在患者中发现的Munc13-1突变最初导致突触信号传输的意外提升，但受影响的突触在持久性活动情况下削弱了正常突触的速度快得多特别是当活动激烈并且非常频繁时。

“虽然突触的变化特性相当小，但它们可以解释受影响患者的复杂症状，”Lipstein-Thoms说，描述了她的发现状态。许多神经系统和精神病药物已经靶向突触。“我们知道患者突触中的哪个过程受损，甚至可以试图纠正我们使用已经许可的药物描述的突触的多动，”Lipstein-Thoms解释。“这将是基础研究对医学应用至关重要的一个精彩举例。”

出版物：Noa Lipstein等，“突触UNC13A蛋白质变异导致增加神经递血和动员动态运动障碍，”J Clin Invest。，2017; DOI：10.1172 / JCI90259