許多生物學過程都符合儒家"過猶不及"的規(guī)律:增之一分太多,減之一分太少,恰如其分剛剛好.一項研究發(fā)現,一個單基因發(fā)生復制導致腦細胞中生成過多的相應蛋白,可引發(fā)小鼠癲癇發(fā)作并顯示狂躁癥樣行為.而一種廣泛應用的藥物能夠逆轉這些癥狀,表明了它有可能也可以幫助到某些對常規(guī)治療無反應的多動癥人群.這些研究結果發(fā)表在10月23日的《自然》(Nature)雜志上.

    突觸正常發(fā)揮功能對于控制從社會禮儀到日常決策等一切的行為均至關重要.越來越多的人認為,一些神經精神疾病是由于突觸功能出錯所導致,并且研究人員確實發(fā)現一些神經精神疾病例如神經分裂癥和自閉癥有時候可溯源為SHANK32基因缺失、突變或復制,這一基因編碼了一種"構筑"蛋白,幫助確保了細胞之間的信息正確傳遞.在一些罹患注意缺陷障礙(ADHD,又稱兒童多動癥)、Asperger綜合征或精神分裂癥的人群中,其包含SHANK33的一個較廣泛DNA區(qū)域具有一個額外的拷貝.

    為了探討SHANK3的作用,貝勒醫(yī)學院神經遺傳學家Huda Zoghbi及同事們構建出了攜帶雙SHANK3基因拷貝的小鼠."這些小鼠極其好動,瘋狂地東奔西跑,"Zoghb說.但這些動物對于通常用于治療ADHD的興奮劑藥物沒有反應.與之相反,他們的多動狀況變得更加的嚴重."此時,我們意識到這不是典型的ADHD," Zoghbi說.

    美國國家心理健康研究所所長Thomas Insel說:"這篇論文是一個極好的范例,證明了基因劑量的重要性.你沒有,有一個、兩個或更多的某一特定基因,有很大的影響."

    人類的相似之處

    除了多動,小鼠還顯示狂躁樣行為及癲癇發(fā)作.當研究人員篩查臨床數據庫時,他們發(fā)現了有兩個人的檔案,他們的精神病學特征與這些小鼠相似,都有SHANK3復制.一個患有雙相情感障礙和癲癇癥;另一個有癲癇發(fā)作,以及以多動、注意力差和強迫行為為特征的ADHD.像小鼠一樣,這名患者對于用于治療ADHD的安非他命反應不良.

    在嘗試了各種治療方法后,研究人員給予了小鼠一種通常用于治療雙相情感障礙和癲癇的抗驚厥及情緒穩(wěn)定藥:丙戊酸鈉.讓人驚訝地是,這種藥物逆轉了精神病學效應.結果表明,過量的SHANK3蛋白驅動了一種精神病綜合征,其可以得到有效的治療.

    加州大學圣地亞哥分校兒科神經病學家和遺傳學家Joe Gleeson說:"這項研究是第一次以一種全面的方式探討基因劑量在小鼠神經系統疾病中的重要性."他說這篇論文揭示了從精神藥理學到蛋白質組學和人類基因組學各個方面這些疾病的基礎,并指出這些結果都完全一致.