萨克生物研究所研究人员发现，一种缺失的脑分子——多效蛋白——可能是修复唐氏综合征异常脑回路的关键。新研究表明，唐氏综合征中观察到的脑回路异常可能源于某种对神经系统发育和运作至关重要的分子水平不足。科学家认为，补充这种名为多效蛋白的分子或可增强唐氏综合征及其他神经系统疾病的脑功能，甚至可能使成年患者受益。
该研究使用实验鼠而非人类受试者进行，这意味着潜在疗法距离临床应用尚远。但研究人员发现，向成年实验鼠补充多效蛋白后，其大脑完全发育后仍表现出脑功能改善。这一发现表明，相比既往针对唐氏综合征脑回路的改善尝试（需在孕期特定且有限的时间窗口内干预），该方法可能带来显著优势。
"这项研究令人振奋，因为它证明了我们可以通过靶向星形胶质细胞——一种专司分泌突触调节分子的脑细胞——来重连成年期的脑回路，"曾任职于萨克生物研究所、现就职于弗吉尼亚大学医学院的研究员阿什莉·N·布兰德布拉博士表示，"尽管应用于人类仍很遥远，但让我们看到希望：通过有效的基因疗法或潜在的蛋白输注递送分泌分子，可改善唐氏综合征患者的生活质量。"
唐氏综合征认知机制解析
据美国疾病控制与预防中心数据，唐氏综合征每年影响约1/640的新生儿。该疾病由发育过程中的细胞分裂错误导致，可能引发发育迟缓、多动症、寿命缩短，并增加心脏缺陷、甲状腺问题及视听障碍等健康风险。
萨克研究所尼古拉·J·艾伦博士团队为深入探究唐氏综合征成因，分析了模拟该病症的实验鼠脑部异常细胞蛋白。多效蛋白成为重要候选对象：它在脑发育关键期含量极高，对突触（脑连接结构）形成及神经元轴突和树突（神经信号收发器）发育至关重要，且在唐氏综合征患者脑中水平降低。
为验证补充多效蛋白能否改善脑功能，研究人员采用经改造的病毒载体进行递送。科学家通过移除病毒致病部分并替换为有益物质（此处为多效蛋白），使改造后的病毒成为精准递送工具。研究发现，向关键脑细胞——星形胶质细胞——补充多效蛋白带来显著效益：海马区突触数量增加，脑可塑性（即形成或修改学习记忆必需连接的能力）提升。
"这些结果表明，我们可利用星形胶质细胞向大脑递送诱导可塑性的分子，"艾伦指出，"未来或能借此重连异常连接并提升脑功能。"
潜在应用前景
尽管成果令人鼓舞，科学家强调多效蛋白并非唐氏综合征脑回路问题的唯一成因，需进一步研究复杂致病机制。但该工作证实了这一方法不仅适用于唐氏综合征，还可能惠及其他神经系统疾病。
"星形胶质细胞递送分子诱导脑可塑性的理念，对脆性X综合征等神经发育障碍乃至阿尔茨海默病等神经退行性疾病均有启示意义，"布兰德布拉表示，"若能破解'重编程'异常星形胶质细胞以递送突触生成分子的方法，将对多种疾病状态产生重大改善作用。"
参考文献："星形胶质细胞分泌多效蛋白失调导致唐氏综合征神经元结构与功能缺陷"，作者Ashley N. Brandebura等，2025年9月17日发表于《细胞报告》，DOI: 10.1016/j.celrep.2025.116300。
完成萨克研究所博士后研究后，布兰德布拉将在弗吉尼亚大学健康系统继续科研工作，她隶属于该校脑科学研究所、神经科学系及脑免疫与胶质细胞研究中心（BIG中心）。
该研究获得陈·扎克伯格倡议基金及美国国立卫生研究院国家神经疾病与中风研究所（资助号F32NS117776）支持。
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