【教育】重大突破！科学家揭示自闭症发病新原因 | Cogleap 專注力訓練中心

科学家发现，大脑中的一种特殊基因片段——微外显子，如果出现错误，可能会导致自闭症谱系障碍（ASD）。科研人员近日将这项研究成果发表在了《Nature》期刊的一项研究（DOI: 10.1038/s41586-024-08289-w）。

在文章里，作者表明自闭症可能跟一种叫CPEB4的蛋白有关系。正常情况下，这种蛋白带有一个特殊的小片段，叫me4，它能帮助神经细胞正常发育。它的工作原理是，当神经细胞需要运作时，这个蛋白能释放一些重要信息，让细胞成长、运转。但如果这个小片段缺失了，就会产生不一样的变化。

该研究深入探讨了微外显子在大脑功能中的重要性及其变化带来的影响。对于自闭症谱系障碍(ASD)的治疗研究有着重要突破。

一、特殊基因对于自闭症的关键作用

(1) 背景与发现

微外显子是一种非常小的基因片段，它只存在于特定的细胞中，尤其是神经元。它们的主要工作是帮助调节一些重要的蛋白质。在正常情况下，微外显子通过一种叫剪接的方式被加入到基因中，但如果这个过程出错，就可能引发像自闭症这样的疾病。

*CPEB4在神经元中的凝聚

科学家们发现，CPEB4是一种能帮助调节大脑中基因表达的蛋白质，它需要一个叫“me4”的微外显子正常工作。如果me4缺失，CPEB4会形成一种不正常的聚集体，而不是它通常像“水一样流动”的液体状结构。这种聚集会妨碍大脑中许多重要基因的表达，进而影响神经元的功能。

(2)特殊基因的变化与自闭症密切相关

研究发现，me4的主要作用是防止CPEB4形成无法溶解的聚集体。当me4缺失时，CPEB4更容易粘在一起，形成一种像“硬块”的结构，这会严重干扰它的正常功能。在实验中，小鼠中缺乏me4会出现类似自闭症的行为，这表明这种微外显子的变化与自闭症密切相关。

二、研究的意义与未来方向

(1) 意义与潜在治疗方法

这项研究是第一次将神经微外显子的变化与蛋白质聚集以及自闭症联系起来。更重要的是，它为未来的治疗方法提供了新思路。例如，通过设计小分子药物或合成特定肽类，可以帮助CPEB4恢复正常功能。这些方法不仅可能阻止蛋白质聚集，还可能改善神经元功能，并已在实验模型中显示出一定的效果。这可能为患有自闭症的人群带来希望，也为其他相关疾病提供了治疗启发。

*nCPEB4凝聚的pH调节

(2)身体各项机能和自闭症谱系障碍（ASD）之间的关系

论文中还重点介绍了微外显子me4对CPEB4的稳定性和功能的影响，以及微外显子me4对CPEB4的调节对自闭症谱系障碍（ASD）的产生带来了一定的影响：

01: 特殊基因me4的作用

me4通过与CPEB4的N端组氨酸簇相互作用，增加CPEB4凝聚体的稳定性，保持其可逆性。缺乏me4时，CPEB4会不可逆地聚集，影响神经发育基因的表达，从而与ASD相关。

02: 特殊基因me4的包含程度

me4的低包含程度会导致CPEB4的聚集，降低其活性，导致神经元去极化后ASD基因的低表达。大约60%的me4包含程度对保持CPEB4凝聚体的液态特性和可逆性至关重要。

03: 神经元特异性需求

神经元需要一定程度的me4来保持CPEB4凝聚体的可逆性，而非神经元细胞则不需要如此高的me4包含程度。

04: 病理机制

低包含me4会导致CPEB4的显性负向效应，使CPEB4聚集并破坏调控，进而导致ASD的发生。

三、自闭症谱系障碍未来将如何被治愈

未来的研究将有助于进一步理解CPEB4的剪接在胚胎神经发育中的作用，并探索如何通过调节生物分子聚合物的动态来治疗ASD。

通过这项研究，我们认识到微外显子在调节大脑功能中的重要性。未来的研究可能会探索更多类似的微外显子，特别是在以下领域展开深入研究：

 *数据观测

剪接调控机制：更好地理解特殊基因微外显子剪接如何影响基因表达。

基因治疗方法：开发针对性药物以恢复正常功能。

相关疾病研究：将研究范围扩展至阿尔茨海默症或精神分裂症等其他神经疾病。

四、最后的话

总的来说，me4在调节CPEB4的功能中起着关键作用，失调的剪接会导致蛋白质聚集，进而引发ASD的相关症状。

微外显子的研究为我们理解大脑功能和神经多样性提供了重要线索，这项研究不仅帮我们更好地理解了自闭症的根源，还为找到治疗方法点亮了一盏明灯，给自闭症群体及其家庭带来了希望。

我们期待科学家们在这个领域取得更多突破，为治疗包括自闭症在内的多种神经多样性开辟新道路！