“粘性”基因可能有助于镇定神经

1999年至2017年间，美国因过量服用地西泮和其他苯二氮卓类药物导致的死亡人数增加了10倍。多年来，科学家们一直认为这些用于治疗焦虑、肌肉痉挛和睡眠障碍的强效镇静剂可以单独起到镇静神经的作用。现在，在《科学》杂志上发表的一篇文章中，美国国立卫生研究院的研究人员表明，这种对药物及其神经回路的看法可能必须改变。在对老鼠的研究中，科学家发现它们都可能需要一种“粘性”基因的帮助，这种基因以神话人物希瑟7命名。

美国国立卫生研究院国家神经病和中风研究所的斯塔特曼研究员芦伟博士说：“我们发现，在抑制性神经回路的调节以及某些苯二氮卓类药物对回路活动的镇静作用中，Shisa7起着关键作用。NINDS)和这项研究的资深作者。”我们希望这些结果将有助于研究人员设计更有效的治疗方法来治疗由这些电路问题引起的各种神经疾病和神经精神疾病。"

吕博士的实验室研究了用于控制突触的基因和分子。整个神经系统神经元之间数万亿个通讯点。在这项研究中，他的团队与尤尼斯肯尼迪施莱佛国家儿童健康和人类发展研究所(NICHD)国家健康研究所高级研究员克里斯麦克拜恩博士领导的研究人员合作，研究依赖神经递质的突触。-氨基丁酸(GABA)镇静神经。当一个神经元发出GABA分子的数据包时，这些突触之间就会发生通讯，然后被邻近神经元中一种叫做GABA A受体的蛋白质快速检测到。

在这项研究之前，人们认为苯二氮卓类可以单独作用来增强-氨基丁酸受体的神经反应。吕博士的实验室发现，恰恰相反，这些反应可能在很大程度上取决于由Shisa7基因编码的蛋白质是否粘附在GABAA受体上。虽然这些结果最终可以帮助研究人员更好地理解镇静剂，但这项研究是从一个关于Shisa7的简单问题开始的。

2004年，研究人员首次发现石沙基因在青蛙头的形成中发挥了作用，并以南部各地雕像中描绘的神话、大头和守护者命名。

和许多科学家一样，吕博士认为，Shisa7在控制完全不同类型的突触中发挥作用，这些突触依赖谷氨酸神经递质来兴奋而不是沉默神经元。最近的研究表明，Shisa7和其他Shisa基因一起编码一种附着在谷氨酸受体上的蛋白质。一旦附着，这些“辅助”蛋白质可以控制受体对谷氨酸的反应或谷氨酸在突触中的存在。然后，几年前，吕博士的团队在一篇关于石沙蛋白的科学文章中注意到了一些有趣的东西。

吕博士说：“我们发现了惊人的结果。这篇论文表明，Shisa7是这个家族中唯一对重要谷氨酸受体的活性没有影响的蛋白质。”“这引起了我们的注意，我们决定仔细观察。”

为此，NINDS博士后研究员博士与陆实验室的其他研究人员合作，对小鼠神经元中的Shisa蛋白进行了系统的检测。令他们惊讶的是，他们发现Shisa7似乎在神经稳定的-氨基丁酸突触中起着独特而关键的作用。

在NINDS高级研究员博士和美国聋人、聋人和其他交流障碍研究所(niddc)的Ronald S. Petralia博士带领的实验室科学家的帮助下，研究人员利用先进的显微镜技术发现了在突触处与GABAA受体紧密聚集的Shisa7。神经元对Shisa7的遗传消除减少了GABAA受体的数量和突触GABAA受体反应产生的电流强度。

进一步的实验表明，Shisa7蛋白直接与-氨基丁酸受体相连。电记录显示，Shisa7加速了受体对递质-氨基丁酸的反应，在安定(也称为地西帕)存在的情况下，这种反应几乎增加了一倍，这表明这种蛋白质使受体对苯二氮卓类药物更敏感。

麦克拜恩博士说：“这些结果表明，在各种条件下，包括苯二氮卓类药物的存在，Shisa7直接形成抑制性突触反应。”

最后，小鼠实验证明，sh asa 7在苯二氮卓类药物的镇静作用中也发挥了作用。例如，在一组实验中，他们测试了Dixie epa降低面对开放高架空间的高焦虑小鼠的能力。

这里，老鼠被放在两个交叉手臂的高架迷宫中间。一只手臂被盖住，另一只手臂张开。与之前的研究一致，研究人员发现，注射德克夏epa增加了野生型小鼠选择张开双臂行走的时间，这表明该药物减轻了焦虑。相反，迪克西epa对没有Shisa7基因的工程小鼠没有影响。这些老鼠花同样的时间探索张开的双臂，不管它们接受的是药物还是安慰剂。

在其他实验中，研究人员发现，Shisa7还会影响苯二氮卓类药物的嗜睡和催眠作用。与野生型小鼠相比，缺乏Shisa7的小鼠更不容易入睡，因为迪克西的epa水平很高。此外，席德M引起的跌倒后，突变小鼠的站立能力明显提高。事实上，一些老鼠对磕磕绊绊表现出了抵抗力。

“我们的结果使人们更加关注辅助蛋白(如Shisa7)的潜在临床重要性。我们今天使用的许多神经系统药物旨在控制突触受体的活动。这第一次表明，研究人员可能还想考虑蛋白质，一种辅助蛋白，如Shisa7，正在开发针对GABAA受体的新疗法。”

他的团队计划更详细地探索Shisa7在抑制回路和其他神经疾病中的可能作用。

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