一項研究發現，單個基因的重複——以及大腦細胞中相應蛋白質的過多——會導致小鼠癲癇發作並表現出躁狂樣行為。但一種廣泛使用的藥物逆轉了這些症狀，表明它也可能幫助一些對常見治療無反應的多動症患者。
突觸（腦細胞之間的連線點）的順利運作對於控制從社交禮儀到日常決策等一切功能至關重要。人們越來越認為，一些神經精神疾病是由突觸功能失調引起的，事實上，研究人員發現，精神分裂症和自閉症等神經精神疾病有時可以追溯到SHANK3基因的缺失或突變副本，該基因編碼一種“結構”蛋白，有助於確保細胞之間正確傳遞資訊。一些患有注意力缺陷多動障礙 (ADHD)、阿斯伯格綜合徵或精神分裂症的人攜帶包含SHANK3的更廣泛DNA區域的額外副本。
為了探索SHANK3的作用，位於德克薩斯州休斯頓的貝勒醫學院的神經遺傳學家胡達·佐格比和她的同事創造了攜帶該基因重複副本的小鼠。“這隻小鼠非常活躍，像瘋了一樣四處奔跑，”佐格比說。但這些動物對通常用於治療 ADHD 的興奮劑藥物沒有反應。相反，它們的多動症變得更糟。“那時我們就知道這不是典型的 ADHD，”佐格比說。該研究今天發表在《自然》雜誌上。
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美國馬里蘭州貝塞斯達美國國家精神衛生研究所所長托馬斯·因塞爾說，這篇論文是“基因劑量重要性的一個非常好的例子”。他說，“對於給定的基因，無論您沒有副本、一個副本、兩個副本還是更多副本，都非常重要。”
人類的相似之處
除了多動症之外，這些小鼠還表現出躁狂樣行為和癲癇發作的組合，這表明患有一種稱為運動過度的疾病。當研究人員篩選臨床資料庫時，他們找到了兩人的記錄，他們的精神狀況與小鼠相似，並且也攜帶SHANK3的重複副本。其中一人患有躁鬱症和癲癇；另一人患有癲癇和 ADHD，其特徵是多動症、注意力不集中和強迫行為。與小鼠一樣，這個人對用於治療 ADHD 的安非他命反應不佳。
在嘗試了各種治療方法後，研究人員給小鼠服用了丙戊酸鹽，這是一種抗驚厥藥和情緒穩定劑，常用於治療躁鬱症和癲癇。 值得注意的是，這種藥物逆轉了精神病效應。結果表明，過量的SHANK3蛋白驅動了一種可以有效治療的精神綜合徵。
加利福尼亞大學聖地亞哥分校的兒科神經學家和遺傳學家喬·格里森說，這項研究是“首次以全面的方式探索”基因劑量在小鼠神經系統疾病中的重要性。 他說，這篇論文從精神藥理學到蛋白質組學和人類基因組學，解決了這些疾病的根本原因，並指出“結果完全一致”。