揭秘唐氏綜合癥患者記憶與認知障礙關鍵機制

　　 直到20世紀，人們才逐漸弄清唐氏綜合征的真正病因:該病患者的染色體核型與正常人相比，多了一條21號染色體。隨著對唐氏研究的深入，越來越多的成年唐氏患者皆表現出不同程度的空間定向缺陷。

　　近日，來自來自西班牙阿利坎特UMH-CSIC神經科學研究所的胡安·萊爾馬教授領導的研究小組發現了一種名為GRIk1的基因（離子化卡因酸型谷氨酸受體基因），它是大腦的興奮和抑制之間達到平衡狀態的關鍵，是影響唐氏綜合癥患者空間定向問題的主要原因。

　　據美國疾病控制中心的數據顯示，全球每1000 到1100名嬰兒中就有一人患病唐氏綜合癥。它是由于21號染色體的全部或者部分出現遺傳重復造成的。這種染色體畸形導致了一些臨床癥狀，包括認知能力和身體發育削弱，以及先天性心臟缺陷和白血病，但是許多造成這些癥狀的基因仍然未知。作為神經發育缺陷及認知障礙性疾病，唐氏綜合征的認知缺陷的主要原因被歸咎于大腦的過度抑制狀態，因此，弄清驅動這種突觸抑制作用的機制及其行為效果是當務之急。

　　GRIK1基因位于21號染色體上，在神經系統中發揮重要作用，影響計算能力。這個基因在神經元之間的交流中，調節大腦中主要的抑制性神經遞質——GABA的釋放。

　　為了維持大腦功能的正常運作，必須合理地調節神經元之間的溝通。而這種溝通是通過神經遞質完成的，可以是興奮性的也可以是抑制性的，興奮性或抑制性神經遞質的釋放發生在神經元之間的接觸點--突觸。而焦慮癥，抑郁癥，精神分裂癥，躁郁癥或自閉癥等精神神經障礙性疾病皆有一特征:大腦中的興奮/抑制平衡狀態遭到破壞。

　　在唐氏綜合癥的小鼠模型中，研究人員看到，海馬中某些神經回路的興奮與抑制之間存在不平衡的問題，這些神經回路卻又恰好與記憶和空間定向有關。在本次研究中，他們發現，這種不平衡取決于GRIK1的劑量。那么，是否可以在唐氏綜合癥小鼠模型中標準化GRIK1的劑量，從而達到消除興奮與抑制之間不平衡的目的呢？

　　果不其然，通過遺傳操縱技術，該研究團隊將這種基因的劑量在這種轉基因小鼠模型進行了標準化處理，結果發現，實驗小鼠的空間記憶障礙不復存在，而這種變化是十分微妙的，多年來，在唐氏綜合癥的研究中一直未被注意到。

Ts2Cje小鼠中降低的LTP獨立于Grik1基因

　　去年，萊爾瑪教授的研究小組已經證明了，突觸傳遞強度的微小變化如何導致唐氏小鼠行為的顯著改變。當大腦杏仁核中突觸傳遞強度發生變化時，恐懼或焦慮反應可能會受到影響。Lerma教授表示，如果前額葉皮層的傳播強度發生變化，則可能導致人際關系問題或攻擊性增強。

　　而在本次研究中，研究小組證明了海馬中進一步的抑制性失衡導致與空間記憶有關的改變，這極大可能解釋了唐氏綜合癥患者的定向缺陷問題。唐氏綜合癥是認知障礙的最常見遺傳原因，因此闡明造成這些缺陷的生理機制是一項重要挑戰。該研究為開發針對該疾病的藥物鋪平了道路，未來仍有更多挑戰在等待我們，讓我們再接再厲，為早日攻克唐氏綜合癥而努力！