馬普研究所的科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種遺傳缺陷分子機(jī)制的細(xì)節(jié)，這種缺陷將使得大腦信號(hào)傳導(dǎo)中斷并導(dǎo)致自閉癥。

    利用動(dòng)物模型，來(lái)自德國(guó)哥廷根的腦科學(xué)研究者探討了一些基因突變的影響，該類基因的突變將導(dǎo)致人類自閉癥，它們攜帶了neuroligin家族蛋白的構(gòu)建指令。研究顯示neuroligin能夠確保神經(jīng)細(xì)胞間的信號(hào)傳遞使其發(fā)揮功能。在遺傳改造后的小鼠大腦中沒(méi)有neroligin，神經(jīng)細(xì)胞的接觸點(diǎn)——突觸發(fā)育則不成熟。研究者猜測(cè)自閉癥患者也存在這樣類似的功能障礙。

    自閉癥是最常見(jiàn)的精神疾病。大約0.5%的幼童會(huì)患有自閉癥譜中的一種綜合征。這種發(fā)育失調(diào)疾病的主要癥狀是語(yǔ)言能力發(fā)育遲緩甚至完全喪失語(yǔ)言能力，此外包括紊亂的社會(huì)行為以及會(huì)經(jīng)常會(huì)重復(fù)某一行為舉止。在許多患者中常伴有智力殘疾。有些自閉癥個(gè)體在某一特定領(lǐng)域會(huì)表現(xiàn)出極高的智力或突出的技巧，可以稱之為天才，比如在電影《雨人》的主角所表現(xiàn)的那樣，但這種情況非常罕見(jiàn)。

    直到上個(gè)世紀(jì)中葉，在一部分母親身上發(fā)現(xiàn)她們感情表現(xiàn)特別冷淡，這正是由于自閉癥的緣故。然而“冰箱母親”理論已經(jīng)被駁倒。在1990年代被廣泛接受的一種看法是麻疹，腮腺炎和風(fēng)疹疫苗可能會(huì)導(dǎo)致幼童患上自閉癥，但這一點(diǎn)也沒(méi)有科學(xué)根據(jù)。如今現(xiàn)在已經(jīng)明了遺傳因素是導(dǎo)致這種疾病的癥結(jié)所在。關(guān)于雙胞胎的研究尤其令人信服的展示了這一事實(shí)——如果雙胞胎中的一個(gè)是自閉癥患者，那另一個(gè)患上同樣疾病的可能性介于80%-95%。

    2003年，法國(guó)遺傳學(xué)家Thomas Bourgeron展示了一個(gè)家族調(diào)查的結(jié)果，這個(gè)家族有數(shù)名患有自閉癥的兒童，他們體內(nèi)NLGN3和NLGN4X這兩個(gè)基因發(fā)生了突變，這導(dǎo)致了整個(gè)基因功能的喪失，這些基因功能的喪失還觸發(fā)了攜帶有同樣突變基因的父母患上了自閉癥。

    Bourgeron的工作在世界各國(guó)的神經(jīng)科學(xué)研究機(jī)構(gòu)中引發(fā)了軒然大波，因?yàn)镹LGN基因并不是一個(gè)未知基因，它們編碼兩個(gè)蛋白名為neuroligin-3和neuroligin-4，這兩個(gè)蛋白被認(rèn)為在神經(jīng)細(xì)胞節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)中發(fā)揮了重要作用。

    神經(jīng)細(xì)胞在特異的節(jié)點(diǎn)（突觸）處互相通信。當(dāng)刺激發(fā)生時(shí)，一個(gè)負(fù)責(zé)傳遞信號(hào)的神經(jīng)細(xì)胞發(fā)送神經(jīng)遞質(zhì)。這些信號(hào)分子到達(dá)接受信號(hào)的細(xì)胞處，影響它的活動(dòng)狀態(tài)——為信號(hào)接受細(xì)胞的突觸處“安裝天線”（與化學(xué)信號(hào)分子相結(jié)合的受體）。科學(xué)家推測(cè)如果神經(jīng)細(xì)胞沒(méi)有neuroligin蛋白，這一過(guò)程可能就會(huì)被中斷。

    Bourgeron公布他發(fā)現(xiàn)時(shí)，德國(guó)哥廷根馬普研究所的腦科學(xué)研究者Nils Brose和Frederique Varoqueaux與附近一所大學(xué)附屬醫(yī)院的同事Weiqi Zhang以及美國(guó)遺傳學(xué)家Thomas Südhof共同合作研究neuroligin已經(jīng)十年時(shí)間了，然而他們只是在小鼠中進(jìn)行研究，而不是在人身上。“我們已經(jīng)構(gòu)建了突變小鼠，就功能而言，這種小鼠攜帶著和自閉癥患者同樣的基因突變。我們這種小鼠也缺失neuroligin-3或neuroligin-4，”Brose說(shuō)道。研究者們現(xiàn)在擁有第一只針對(duì)自閉癥的遺傳改造小鼠。

    在《Neuron》雜志的一期特刊上Brose, Varoqueaux和Zhang發(fā)表了他們的研究，研究表明這個(gè)動(dòng)物模型表現(xiàn)出了神經(jīng)細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)障礙。Brose和他的同事Varoqueaux一起，構(gòu)建了一株小鼠系，這株小鼠不僅缺失neuroligin-1或neuroligin-2（這兩種基因都與自閉癥相關(guān)），而且還同時(shí)缺失了這種蛋白已知的四種變體。因此缺失的后果相應(yīng)的比自閉癥病人更為劇烈，這些病人通常只有一個(gè)neuroligin基因突變。由于不含任何一種neuroligin，神經(jīng)系統(tǒng)的功能完全崩潰了，突變小鼠在出生后不久就迅速死亡。然而它們的神經(jīng)細(xì)胞仍可從細(xì)節(jié)上進(jìn)行研究。根據(jù)Brose的說(shuō)法，“它們傳遞了重要的發(fā)現(xiàn)，不僅對(duì)于通常意義上腦科學(xué)來(lái)說(shuō)是這樣，而且對(duì)于自閉癥的可能原因研究也是這樣。我們的研究展現(xiàn)了neuroligin負(fù)責(zé)調(diào)控突觸的成熟。它們確保了在信號(hào)接收細(xì)胞的突觸膜上有足夠的受體分子。”

    是什么使得起初一個(gè)純粹的基礎(chǔ)研究項(xiàng)目轉(zhuǎn)而和醫(yī)學(xué)直接發(fā)生了聯(lián)系。“我們?cè)趎euroligin突變體中觀察到的功能失調(diào)現(xiàn)象比自閉癥患者大腦中發(fā)生得更加劇烈，”Brose說(shuō)道，“我相信自閉癥是一種突觸相關(guān)的疾病——突觸病”。哥廷根馬普研究所的研究者們現(xiàn)在想要進(jìn)行一項(xiàng)突變小鼠行為生物學(xué)的分析。這些突變小鼠并不是缺失所有的neuroligin，而是僅缺失neuroligin-3或neuroligin-4，這一點(diǎn)與neuroligin突變的自閉癥患者身上發(fā)生的一樣。相關(guān)的突變小鼠在實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建完成已經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間了，“但是我們僅在數(shù)月之前才開(kāi)始和專家一起分析它們的行為，”Brose說(shuō)。第一批結(jié)果看起來(lái)就很有前景——neuroligin-4突變小鼠明顯存在紊亂的社會(huì)及焦慮行為。“如果在突變小鼠中我們能測(cè)量出翔實(shí)的自閉癥相關(guān)的行為改變，那么最終跨往動(dòng)物模型中的實(shí)驗(yàn)性診斷和治療這一步將是可能的。”

    從遺傳學(xué)家的視角來(lái)看，哥廷根的科學(xué)家已經(jīng)有了針對(duì)自閉癥最好的動(dòng)物模型。然而，目前還存在一個(gè)局限性：幾乎沒(méi)有例外，僅有少量的自閉癥病理是由neuroligin突變引起的，現(xiàn)在還沒(méi)人知道其他大多數(shù)的自閉癥患者是由哪一種遺傳缺陷引起的。