指导最早的社会行为的基因可能是理解自闭症的关键

人们对生命最初阶段的社会行为如何发展知之甚少。但是大多数动物--包括人类--生来就有一种与生俱来的社会互动或与他人形成联系的能力。而这有助于整个生命的成功。

现在，一项新的动物研究指出，一种基因对基本社会行为的最早发展很重要。

这项工作还表明，在胚胎发育过程中接触某些药物和环境风险因素会导致这一基因的变化，从而导致社会行为的改变，这些改变与在自闭症患者身上发现的相似。令他们惊讶的是，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。

“这项研究帮助我们在分子水平上理解为什么社交能力在生命的最早期阶段被破坏，”该研究的通讯作者、犹他大学药学院院长Randall T. Peterson博士说，“它还使我们有机会探索潜在的治疗方法，以恢复这些动物的社交能力，也许随着时间的推移，最终也会在人类身上得到恢复。

更广泛地说，他们的研究结果表明，该基因--TOP2a--控制着一个已知会增加自闭症风险的大型基因网络。彼得森补充说，它也可能是导致自闭症发病的遗传和环境因素之间的一个环节。

这项研究由犹他大学卫生学院的研究人员和全国各地的同事进行，刊登在11月23日的《科学进展》杂志上。

反社会动物

科学家怀疑许多社会特征是在出生前确定的。但这一过程中涉及的确切机制仍然模糊不清。一个有前途的研究领域表明，社会行为和其他特征和特征不仅受到我们的基因组成的影响，还受到我们生活方式和地点的影响。

为了测试这个模型，科学家们评估了胚胎发育过程中的环境暴露是否会影响社会行为。彼得森和他的同事将斑马鱼胚胎暴露于1，100多种已知药物 - 每20个胚胎一种药物 - 从受孕三天后开始72小时。

研究人员确定，1，120种测试药物中的四种显着降低了斑马鱼的社交能力。暴露于这些药物的鱼不太可能与其他鱼类相互作用。事实证明，这四种药物都属于同一类抗生素，称为氟喹诺酮类。这些药物用于治疗人的上呼吸道和下呼吸道感染。

当科学家给怀孕的小鼠服用相关药物时，后代成年后的行为有所不同。尽管它们看起来很正常，但它们与其他老鼠的交流更少，并且比其他啮齿动物进行更多的重复行为 - 比如反复将头伸进同一个洞。

社交性的基础

深入研究后，研究人员发现这些药物抑制了一种名为TOP2a的基因，该基因反过来作用于已知与人类自闭症有关的基因簇。

他们还发现，自闭症相关基因簇还有另一个共同点——结合一组称为PRC2的蛋白质的倾向高于平时。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。

为了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一种名为UNC1999的实验药物，已知该药物可以抑制PRC2。用药物治疗后，暴露于氟喹诺酮类药物的鱼更有可能游得更靠近其他鱼，这表明该药物有助于恢复社交能力。他们与其他已知抑制相同关键基因TOP2a的药物看到了类似的结果。

“这真的让我感到惊讶，因为我认为当你还是胚胎时，破坏大脑发育是不可逆转的，”彼得森说。“如果你不把社会性作为一个胚胎来发展，你就错过了窗口期。但这项研究表明，即使在那些晚年的人中，你仍然可以进来并抑制这种途径并恢复社会性。

展望未来，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。

虽然科学家们只发现了四种Top2a抑制剂，但有证据表明，我们环境中的数百种其他药物和天然存在的化合物可以抑制其活性。

“就可能对胚胎暴露有问题的物质而言，这四种化合物可能只是冰山一角，”彼得森说。

然而，彼得森指出，这项研究是在动物身上进行的，在人类证实其任何结果之前，还需要做更多的研究。因此，他告诫不要对现实世界的应用得出结论。

“我们没有证据表明氟喹诺酮或任何其他抗生素会导致人类自闭症，”彼得森说。“因此，没有理由停止使用抗生素。这篇论文确实确定了一种新的分子途径，它似乎控制着社会发展，值得进一步探索。