SHANK3基因和自闭症患者肌张力不足的启示

连着两篇文章,脐带血干细胞是废了,罗氏新药是黄了,满满的负能量,除了沮丧还是沮丧。但是,科学和玄学的区别就在这里,科学有成功,更多是失败,失败铺就了成功的路;而玄学,总是从一个成功走向另一个成功。 

玄学的一个特征是心诚则灵,只要努力,必有回报。然鹅哲人说过,做正确的事,正确地做事,是两个概念。如果不能正确地做事,做正确的事就没有意义。

比如,很多谱系患者,据说可达70%,都有肠道问题。原因何在?是吃的东西不对?要严格禁食?🈲牛奶还是🈲肉食还是🈲糖还是🈲水果?还是肠道菌群失衡屁股肠子决定脑袋?各种益生菌吞下去粪菌送进来?证明因果关系的实据在哪里?

如果用奥卡姆剃刀原则来考虑,为什么不可能是这个简单的原因:导致自闭症的基因突变,如果影响了大脑神经元,那么也会影响到肠道神经元,从而出现肠道症状?这种解释难道不简单不直接吗?其实这样的研究有人做过,比如NLGN3基因。可惜,这样的研究,同大红大紫人见人爱的肠脑轴理论比起来,太少了!

肠道症状可以有这么简明的解释,其它并发症状呢?比如一半谱系患者都会出现的肌张力低下,到底是怎么回事呢?是线粒体缺陷?是甲基化通路堵塞?还是家长教育无方?还是患者懒惰?难道不可能是导致自闭症的基因突变,影响了大脑神经元,也影响到肌肉吗?大脑控制不了肌肉,甚至肌肉自己也有心无力,肌张力低下不是必然的吗?

最近发表的一篇关于SHANK3基因和肌张力低下的论文,证明上述想法并不是空穴来风,自闭症的病原,并不局限于大脑。

SHANK3基因的产物,shank3蛋白,在神经元的突触——相当于“接头”——那里,主要起着一种支架的作用,其它“元件”会架设在它的上面。因此,如果Shank3基因出了问题,比如携带这个基因的那一小段染色体给弄丢了,或者这个基因本身出现了突变,导致神经元缺少shank3蛋白,或者一部分shank3蛋白是坏的,“接头”就会出现故障——想象一下,你的电脑接口那里少了一些固定螺丝,跺跺脚显卡就会松动,那么出现包括自闭症在内的各种症状是难以避免的。

这项新研究发现,shank3蛋白,不仅存在于大脑神经元之间的突触那里,也存在于神经元和肌肉纤维的连接点那里!还存在于肌肉纤维的内部!也就是下图中一条条的Z-盘。

专业术语就不讲了。显然,SHANK3基因出现了突变,可不仅仅只影响大脑,影响的可能是全身的神经,甚至和神经冲动有关的组织!

那么,当一位SHANK3基因突变患者想指挥他的肌肉,做一下运动的时候,这个指令,能爽快地从大脑传递到肌肉纤维吗?其实甚至连最后一段路,甚至连执行运动的肌肉纤维,都会因为shank3蛋白的问题而导致指令传递不畅。这还如何指望肌肉功能正常呢?即使肌肉细胞的线粒体再卖力工作,甲基化打得再通,患者再意志力强大,也是没有办法的。

知道了SHANK3基因突变患者肌肉张力低下的根源就是shank3蛋白不足,那首选解决方法,自然是治标又治本的设法增加shank3蛋白了。这项研究的一个大亮点就是,如果给用来模拟神经元-肌肉纤维的干细胞体系,喂以适当量的碳酸锂——是的,就是那个传统的精神疾病药物,就会增加shank3蛋白的量!

当然这种方法可能见效比较慢,患者等不及,也不要紧!知道了原因,就有方向去找药物。研究者根据所发现的机理,真的找到了一种肌肉钙调蛋白激活剂药物Tirasemtiv。这个药物虽然本身临床实验失败,但在用于缺乏SHANK3基因的小鼠身上后,对提升肌肉张力表现出非常好的效果。

那么SHANK3基因突变患者能不能使用碳酸锂或者Tirasemtiv呢?目前的研究还非常有限,但是已经有好几个临床病例报道,发现碳酸锂确实对该类患者有相当的效果。椰菜君猜测,患者如果从很小就开始如此治疗,让体内尽早、尽量产生shank3蛋白,会不会消除主要的症状?对于肌肉力量,研发Tirasemtiv的那个公司,会不会开始新的临床研究呢?

在了解了SHANK3基因和肌肉张力不足这个研究后,我们是不是还需要强制这类患者禁食或者去打通甲基化,强迫他们运动呢?是不是该用现代医学方法,从基因水平上寻找分析病因,并就此寻求可能的治疗方法呢?

参考文献:Autism-associated SHANK3 Mutations Impair Maturation of Neuromuscular Junctions and Striated Muscles. Sci Transl Med . 2020 Jun 10;12(547):eaaz3267. 

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