脊髓性肌萎缩症相关认知缺陷的细胞机制A Cellular Mechanism Underlying SMA-Associated Cognitive Deficits

环球医讯 / 认知障碍来源:www.rarediseaseadvisor.com英国 - 英语2025-11-01 15:24:07 - 阅读时长4分钟 - 1705字
本研究揭示脊髓性肌萎缩症(SMA)不仅是运动神经元疾病,更是涉及多系统的神经发育障碍,通过发现产前原纤毛功能障碍这一关键机制,证实运动神经元存活蛋白(SMN)缺失会导致海马体神经发育异常,而经胎盘给予risdiplam治疗可逆转原纤毛缺陷并恢复Wnt信号通路,为早期干预SMA患者的认知障碍提供了生物学依据,国际调查显示43%早发型SMA患者存在神经发育并发症,但经结构化评估后自闭症谱系障碍确诊率约为10%-12%。
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脊髓性肌萎缩症相关认知缺陷的细胞机制

脊髓性肌萎缩症(SMA)长期以来被定义为一种神经肌肉疾病,由SMN1基因纯合缺失或突变导致运动神经元存活(SMN)蛋白减少所致。因此,临床治疗策略主要聚焦于运动神经元退化。然而,现有证据表明SMA不仅限于运动神经元,而是一种涉及多系统的疾病,其神经发育并发症尚未被充分认识。

大奥蒙德街医院发育神经科学系临床副教授乔瓦尼·巴兰内洛博士指出:"尽管认知和语言障碍的发现与既往认为SMA是单纯运动神经元疾病的假设相悖,但这与当前临床观察一致——随着多数患儿接受治疗后生存期延长,医生得以全面追踪其发育进程。"该结论由SMA神经发育工作组联合提出,相关发现发表于《欧洲儿科神经病学杂志》。

国际调查显示43%的早发型SMA患者存在神经发育问题,包括认知障碍、智力残疾、语言发育迟缓及自闭症谱系障碍(ASD)。然而,在SMA患者中诊断ASD颇具挑战,因标准化评估工具包含重要运动成分,难以适用于非行走能力患儿。布奇尼亚尼团队通过整合临床经验、家长问卷及针对SMA改良的结构化评估,成功规避运动限制对社交行为功能的评估干扰。

研究发现约10%患儿符合《精神疾病诊断与统计手册(第五版)》的ASD诊断标准,若纳入注意缺陷多动障碍等其他神经发育障碍,比例升至12%。尽管高于普通人群,但该数据低于先前43%的调查结果,可能源于更严格的诊断标准和结构化评估。部分患儿还出现焦虑障碍和对立违抗障碍等行为问题。

SMA神经发育并发症的机制解析

阐明非运动症状的生物学机制对改善患者护理和早期干预至关重要。近期临床前研究开始揭示可能导致认知行为障碍的潜在通路。例如,《JCI Insight》最新研究指出:作为发育信号核心的原纤毛——感觉性细胞器,可能是SMN蛋白缺失与早期脑部病变的关键连接点。

原纤毛缺陷:SMA的产前标志

对SMA胚胎小鼠脑组织与脊髓的多聚核糖体分析显示,神经肌肉症状出现前即存在产前蛋白质翻译障碍,表明SMN缺失影响发育中中枢神经系统的蛋白质合成,可能推动疾病进展。研究证实细胞周期、细胞骨架及p53信号通路等已知SMA相关基因失调,同时发现新受损通路——纤毛组装相关基因显著下调。计算机模拟预测纤毛形成受阻,提示产前原纤毛功能障碍。

活体分析验证了该发现:产前阶段海马体和脊髓的原纤毛密度降低,神经元和星形胶质细胞的原纤毛长度显著短于对照组,而基体结构正常,表明缺陷特异性发生于纤毛轴丝。海马体细胞增殖减少进一步将纤毛功能障碍与神经发育受损相关联。产后分析显示功能逐渐恢复,凸显产前存在易损窗口期。

研究作者费代丽卡·杰诺维斯指出:"原纤毛缺陷已与其他神经退行性疾病(如肌萎缩侧索硬化症)相关联,因此本研究发现的产前原纤毛缺陷可直接解释SMA患者的神经发育症状。"重要的是,SMN恢复疗法展现出可逆性:体外实验中risdiplam治疗恢复全长SMN蛋白水平并正常化纤毛长度;对孕鼠经胎盘给予risdiplam可提升SMA胚胎脑内SMN蛋白水平,使海马体原纤毛密度恢复至对照水平,并部分修复Wnt信号通路。

杰诺维斯团队强调:"本研究强化了早期治疗的必要性——需针对中枢神经系统发育期的产前改变以解决神经发育并发症,同时证实经胎盘宫内SMN替代可逆转SMA神经发育表型,为临床干预提供重要原理验证。"鉴于原纤毛在脑发育中的核心作用,该发现为SMA神经发育并发症提供了生物学解释,将早期分子缺陷与患者认知行为障碍直接关联。

参考文献

杰诺维斯 F, 黄YT, 莫蒂尔 AAL 等. 产前SMN依赖性翻译缺陷揭示脊髓性肌萎缩症可逆性原纤毛表型. JCI Insight. 2025年9月9日在线发表.

布奇尼亚尼 B, 科拉提 G, 库特里 C 等. I型及无症状脊髓性肌萎缩症患儿的神经发育与精神障碍. Sci Rep. 2025年7月24日在线发表.

巴兰内洛 G 及SMA神经发育工作组. 早发型脊髓性肌萎缩症中 emerging的神经发育并发症谱系. Eur J Paediatr Neurol. 2023年11月23日在线发表.

【全文结束】

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