南卡罗来纳州医科大学的科学家与格林伍德遗传中心的临床医生之间的合作产生了关于特定基因如何调节大脑发育的新发现。

　　在《生物精神病学》(Biological Psychiatry)上发表的一篇论文展示了研究人员如何将具有MEF2C基因缺陷拷贝的小鼠中的问题与在格林伍德遗传中心看到的也具有该基因缺陷拷贝的患者在现实生活中遇到的问题联系起来。

　　这些患者患有罕见的自闭症，称为MEF2C单倍功能不全综合征。基本上，每个细胞中两个MEF2C基因中的一个是不起作用的，并且该基因的一个未突变副本不足以按应有的方式调节大脑发育，该委员会主席Christopher Cowan博士说。神经科学系，其实验室进行了这项研究。对人类的后果包括无法使用语言进行交流，癫痫症，重复性运动，肌张力低下和呼吸困难。

　　“我们知道问题所在。每个人所需要的MEF2C数量是其一半。因此，从治疗的角度来看，我认为它打开了许多有趣的门。我们可以考虑在关键时期将更多MEF2C引入大脑的方法。发展。”他说。

　　他说，目前尚不清楚什么时候干预措施才能有效，或者是否有发展的回报点。但是，他指出，大多数患有这种综合征的儿童会在20个月大时出现癫痫发作，这可能会触发基因检测，然后可能进行治疗。

　　Cowan研究MEF2C已有十多年了。他以前发现MEF2家族参与了突触修剪，通过修剪多余或不相关的突触连接，大脑变得更加高效。这个过程发生在成年后，但在学龄前和小学阶段最为活跃。他还观察到与脆弱的X综合征(一种最常见的自闭症遗传形式)的联系。

　　当Cowan在2016年移居南卡罗来纳州时，他在Greenwood遗传中心发表了有关他的最新研究发现的演讲，其中包括有关MEF2C的信息。最近，该论文的主要联合作者，博士后学者Adam Harrington和MUSC医学科学家培训课程的学生Catherine Bridges都在南卡罗来纳州自闭症和神经发育障碍联合会会议上作了关于他们在小鼠MEF2C方面的工作的演讲。

　　格林伍德遗传学中心主任史蒂夫斯金纳(Steve Skinner)医师听见了会谈。当他听的时候，斯金纳意识到他刚刚看过一个患有这种基因功能障碍的病人。斯金纳说，科恩和他的团队对建立联系的机会感到兴奋，并有兴趣与人类患者会面。

　　Cowan说，当他们首次创建MEF2C单倍剂量不足综合症的小鼠模型时，他们参考了科学文献，以查看已经发现了哪些基因突变。他们意识到几乎所有的突变都在DNA结合区域中，从而影响了蛋白MEF2C的高度保守的部分。高度保守的蛋白质区域在数百万年的进化过程中几乎没有改变，无论在酵母，果蝇还是人类中，它们都几乎保持相同，强烈表明它们发挥着非常重要的作用。

　　Cowan说，这种特殊的蛋白质是一种转录因子，位于细胞核内，与DNA结合并打开数百个其他基因。他说，那些其他基因必须在正确的时间被激活，以使神经元成熟，形成适当的联系并根据经验而改变。该“集线器”基因中发生了突变，表明该突变正在引起蛋白质与DNA结合的问题。

　　确实，给小鼠模型一个良好的拷贝和一个无效的MEF2C拷贝的模型显示出社交缺陷，活动过度，重复行为以及超声波发声的显着降低，Cowan说。

　　科恩说：“我们不确定小鼠超声波发声对另一只老鼠意味着什么，但它们是在社交环境中产生的。” 他说，研究人员认为发声是一种“适合物种的交流方式”，小鼠中的这种交流问题反映了研究中儿童的交流问题。

　　当研究小组分析小鼠大脑中异常表达的基因并将其与人类基因组进行比较时，发现了两个区域。第一个是兴奋性神经元，第二个是小胶质细胞，Cowan称之为“大脑的固有免疫细胞”。小胶质细胞会在受伤或中风后吞噬死细胞，并且还会物理去除突触物质，以帮助在正常的大脑发育过程中进行修剪。

　　然后，科学家仅从神经元细胞或小胶质细胞中去除了MEF2C，从而产生了类似自闭症行为的不同子集。

　　“在该领域，我认为这很重要，因为它开始帮助我们认识到神经发育障碍可能是功能障碍或多种不同细胞类型改变的融合。这也具有治疗意义，因为您不能仅仅针对神经元人群您不能仅仅针对小胶质细胞。您可能不得不考虑大脑中不同协作细胞类型的簇，这些簇会导致正常运作的大脑，” Cowan说。

　　来自世界各地患有这种疾病的儿童的家庭的合作正在继续进行研究。相对而言，他们是一小群人，但互联网和社交媒体为患有罕见疾病的患者提供了机会，他们可以结合力量寻找答案，甚至为研究路径制定路线。例如，患有瑞特综合症(另一种罕见的神经发育障碍)的孩子的父母指出，他们的孩子常在年轻时患有胆囊疾病。科学文献中没有对此进行描述，但是父母们看到了孩子之间的共同点。斯金纳说，当他们开始寻求确认时，研究人员开始研究这个问题，并发现了父母的直觉。

　　他说，患有MEF2C单倍剂量不足综合症的孩子的父母深感有机会与像Cowan这样的研究人员交谈。在线支持和信息小组由来自世界各地的数百个家庭组成，也正在参与进一步的研究。研究小组招募了克莱姆森大学的一名研究生，她开发了一份问卷，并发送给这些家庭。它涵盖的主题包括何时出现症状，出现哪些症状以及他们尝试的治疗方法。

　　他说：“这是一种非常合作的关系。” “ Cowan博士非常乐于回答我们，患者和家属的问题。”

　　他说：“就在我们自己的后院，在南卡罗来纳州的这里，有工具和研究能力能够解决生物学中这些真正复杂的问题。这是一次非常好的合作。”