一项研究发现，单个基因的重复——以及大脑细胞中相应蛋白质的过多——会导致小鼠癫痫发作并表现出躁狂样行为。但一种广泛使用的药物逆转了这些症状，表明它也可能帮助一些对常见治疗无反应的多动症患者。
突触（脑细胞之间的连接点）的顺利运作对于控制从社交礼仪到日常决策等一切功能至关重要。人们越来越认为，一些神经精神疾病是由突触功能失调引起的，事实上，研究人员发现，精神分裂症和自闭症等神经精神疾病有时可以追溯到SHANK3基因的缺失或突变副本，该基因编码一种“结构”蛋白，有助于确保细胞之间正确传递信息。一些患有注意力缺陷多动障碍 (ADHD)、阿斯伯格综合征或精神分裂症的人携带包含SHANK3的更广泛DNA区域的额外副本。
为了探索SHANK3的作用，位于德克萨斯州休斯顿的贝勒医学院的神经遗传学家胡达·佐格比和她的同事创造了携带该基因重复副本的小鼠。“这只小鼠非常活跃，像疯了一样四处奔跑，”佐格比说。但这些动物对通常用于治疗 ADHD 的兴奋剂药物没有反应。相反，它们的多动症变得更糟。“那时我们就知道这不是典型的 ADHD，”佐格比说。该研究今天发表在《自然》杂志上。
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美国马里兰州贝塞斯达美国国家精神卫生研究所所长托马斯·因塞尔说，这篇论文是“基因剂量重要性的一个非常好的例子”。他说，“对于给定的基因，无论您没有副本、一个副本、两个副本还是更多副本，都非常重要。”
人类的相似之处
除了多动症之外，这些小鼠还表现出躁狂样行为和癫痫发作的组合，这表明患有一种称为运动过度的疾病。当研究人员筛选临床数据库时，他们找到了两人的记录，他们的精神状况与小鼠相似，并且也携带SHANK3的重复副本。其中一人患有躁郁症和癫痫；另一人患有癫痫和 ADHD，其特征是多动症、注意力不集中和强迫行为。与小鼠一样，这个人对用于治疗 ADHD 的安非他命反应不佳。
在尝试了各种治疗方法后，研究人员给小鼠服用了丙戊酸盐，这是一种抗惊厥药和情绪稳定剂，常用于治疗躁郁症和癫痫。 值得注意的是，这种药物逆转了精神病效应。结果表明，过量的SHANK3蛋白驱动了一种可以有效治疗的精神综合征。
加利福尼亚大学圣地亚哥分校的儿科神经学家和遗传学家乔·格里森说，这项研究是“首次以全面的方式探索”基因剂量在小鼠神经系统疾病中的重要性。 他说，这篇论文从精神药理学到蛋白质组学和人类基因组学，解决了这些疾病的根本原因，并指出“结果完全一致”。