脑部疾病与治疗

抽象的

小 GTP 结合蛋白：治疗认知障碍的未来？

玛丽亚·V·特哈达·西蒙

最近的研究表明，早期大脑过度生长可能是自闭症和其他学习障碍疾病病理生物学的一个关键因素，异常的神经元连接可能在影响与认知有关的大脑区域时发挥作用。因此，精确的突触连接对于正常的大脑功能至关重要，与自闭症和认知障碍相关的常见解剖病理是由于神经元树突棘形态不规则而导致的连接改变。例如，脆性 X 综合征 (FXS)、神经纤维瘤病、结节性硬化症和雷特综合征的人类患者和动物模型都显示出大脑某些区域存在大量未成熟的树突棘，这种现象与学习和记忆功能受损有关。然而，这种缺陷是如何产生的还不太清楚。我们实验室和其他实验室的证据都表明 Rho 家族的小 GTP 结合蛋白发挥着作用，它们介导肌动蛋白细胞骨架重组、神经元形态发生和基因表达。我们已经报告过，这些蛋白质对于树突形态和可塑性至关重要。它们不仅在发育中的大脑中起作用，而且在成熟的神经系统中也起作用。Rac1 是其成员之一，在成年小鼠海马体中高度表达，海马体是大脑中一个表现出强大突触可塑性的区域，对于记忆的获取至关重要。此外，我们和其他人使用药理学和遗传学方法证明 Rac1 是正常的长期可塑性、脊柱发育和学习所必需的。有趣的是，谷氨酸传递、长期可塑性和学习行为在表现出异常神经元发育的自闭症中会典型地发生改变。因此，小 GTP 结合蛋白和认知障碍以及自闭症中描述的某些特征性表型之间可能存在功能联系，这使得人们对小 GTP 结合蛋白作为这些疾病的可能治疗靶点产生了兴趣。