一项由加州大学河滨分校（UC Riverside）的神经科学家Viji Santhakumar领导并与新泽西州纽瓦克的罗格斯大学（Rutgers University）合作的研究，揭示了基因neuropilin2在自闭症谱系障碍和癫痫相关行为发展中的作用。该研究发表在《Nature Molecular Psychiatry》上，为未来缓解这些常见共病症状的治疗方法铺平了道路。
基因neuropilin2编码一种参与大脑细胞间相互作用的受体，在调节神经电路的发展中起着重要作用。它控制抑制性神经元的迁移以及兴奋性神经元的突触连接的形成和维持，这两者都是大脑活动的重要组成部分。
此前的研究已经将neuropilin2基因的突变与神经疾病如自闭症和癫痫联系起来，但其具体机制尚不明确。在这项研究中，Santhakumar及其合作者创建了一个“抑制性神经元选择性敲除”的小鼠模型，以研究删除neuropilin2基因的后果。他们发现，neuropilin2的缺失会损害抑制性神经元的迁移，破坏大脑中兴奋性和抑制性信号之间的微妙平衡。
“这种失衡导致自闭症样行为和癫痫发作风险增加，”Santhakumar说，她是这项研究的主要调查员和分子、细胞和系统生物学教授。“我们的研究结果强调了单个基因如何影响大脑中的兴奋性和抑制性系统。我们展示了干扰抑制性电路的发育足以引发自闭症相关行为和癫痫的同时发生。通过更好地了解neuropilin2在大脑电路形成中的作用，我们可能能够开发出针对这些疾病不同特征的更精确疗法。”
该研究的独特之处在于关注抑制性神经元的迁移，这是neuropilin2发挥关键作用的过程。通过在关键发育窗口期间选择性删除neuropilin2，研究人员发现了抑制性调节电路的损伤，这导致了行为灵活性、社交互动的缺陷以及癫痫发作风险的增加。
研究结果表明，针对神经元发育的具体阶段可能会为治疗干预开辟新的途径，如果早期检测到，甚至可以预防这些疾病的发作。
“通过隔离抑制性电路形成的作用，我们可能能够开发出改善自闭症患者，尤其是那些经历癫痫发作的患者的治疗策略，”Santhakumar说。
Santhakumar于2018年从罗格斯大学来到UCR，旨在扩展她的研究愿景，即从多个层次理解健康和疾病状态下的脑电路功能，并揭示导致发育性脑疾病（如自闭症、注意力缺陷多动障碍和精神分裂症）的生物过程。目前的合作研究采用了行为和生理评估方面的尖端技术。研究团队得到了罗格斯大学脑健康研究所和新泽西州自闭症谱系障碍委员会的资金支持。
“这项研究是理解自闭症和癫痫的遗传和电路基础的重要一步，”Santhakumar说。“我们必须继续探索精确调控电路发展和维持的机制，因为这种知识最终可能帮助我们开发针对一系列发育障碍的新干预措施。”
论文题目为“抑制性神经元中neuropilin-2表达失调会损害海马体电路发展并增加自闭症相关行为和癫痫的风险”。
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