自閉症では、ニューロンの貧しい「剪定」が過剰なシナプスを引き起こす

コロンビア大学医療センター（CUMC）の神経科学者によると、自閉症の子供や10代の子供は、健康な子供と比較して、発達中の脳の「剪定」プロセスが遅いです。この遅い剪定プロセスは、脳のシナプス（ニューロンが相互に接続して通信するポイント）の余剰をもたらします。

ジャーナルに掲載された研究 ニューロンまた、ラパマイシンという薬は、症状が現れた後でも、正常なシナプス剪定を回復し、マウスの自閉症のような行動を改善できることも発見しました。

ラパマイシンには自閉症の人への使用を妨げる可能性のある副作用がありますが、「行動の変化を見ることができるという事実は、より良い薬を見つけることができれば、子供が診断された後でも自閉症はまだ治療可能である可能性があることを示唆しています」 CUMCの神経生物学教授、David Sulzer博士上級研究員。

乳児期には、特に皮質、自閉症の行動に関与する領域で、シナプスの発達が爆発的に起こります。青年期後半までに、これらの皮質シナプスの約半分が剪定されました。シナプスは自閉症に関連する多くの遺伝子の影響を受けることが知られており、一部の研究者は自閉症の人がより多くのシナプスを持っている可能性があると仮定しています。

研究のために、CUMCの神経学の助教授であるGuomei Tang博士は、他の原因で死亡した自閉症児の脳を調べた。 13脳は2歳から9歳の子供から、13脳は13歳から20歳の青年から来ました。自閉症のない子供からの22脳も比較のために調べられました。

Tangは、これらの皮質ニューロンから分岐する小さな棘の数を数えることにより、各脳の組織の小さなセクションのシナプス密度を測定しました。各脊椎はシナプスによって別のニューロンと接続します。小児後期までに、脊椎密度は対照脳では約半分に低下しましたが、自閉症の脳ではわずか16％でした。

「自閉症児の発育中に剪定の欠如を探して見たのはこれが初めてです」とスルザー氏は言う。「高齢の患者の脳やマウスでは、一部の脳領域のシナプスの数が少ないことが検出されている自閉症のような振る舞いで。」

研究者たちは、剪定欠陥を引き起こしたかもしれない手がかりを見つけました。自閉症の子供たちの脳細胞は古い部分と損傷した部分で満たされ、「オートファジー」と呼ばれる分解経路が非常に不足していました。細胞はオートファジー（ギリシャ語で「自己食い」を意味する用語）を使用して、自身の構成要素を分解します。

マウスモデルを使用して、研究者らは剪定欠陥をmTORと呼ばれるタンパク質まで追跡しました。彼らは、mTORが過剰に活動していると、脳細胞が「自食」能力の多くを失うことを発見しました。そして、この能力がなければ、マウスの脳はうまく剪定されず、余分なシナプスをもたらしました。

「人々は通常、学習を新しいシナプスの形成が必要であると考えていますが、」不適切なシナプスの除去も同様に重要かもしれないとスルザーは言いました。

研究者たちは、mTORを阻害する薬剤であるラパマイシンで治療することにより、通常のオートファジーとシナプス剪定を復元し、マウスの自閉症のような行動を逆転させることができました。症状が発現した後でも薬は有効でした。

大量の過活動mTORは自閉症患者のほぼすべての脳にも見られたため、同じプロセスが自閉症の子供でも発生する可能性があります。

出典：コロンビア大学医療センター