非人類模型系統(tǒng)允許我們加強對許多疾病機制的理解。這些模型為確定供人類使用的藥物和治療發(fā)展目標提供了寶貴的工具。在自閉癥研究中，嚙齒類動物(如小鼠和大鼠)和干細胞模型的使用得到了廣泛的傳播，但這些發(fā)現(xiàn)被允許使用嗎?它們是如何導致治療的?
為什么使用動物模型?
在自閉癥研究中，動物模型提供了一個有價值的工具，以填補關于改變的大腦機制的知識空白，這些機制導致自閉癥譜系障礙(ASD)的行為缺陷特征的表現(xiàn)。
ASD動物模型的產(chǎn)生依賴于遺傳和環(huán)境研究的發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)告訴我們ASD表型的致病因素。侮辱(例如，基因突變)在選擇的物種中被模仿，以模擬我們在ASD患者身上觀察到的缺陷，并允許在分子、細胞和大腦層面對改變的機制進行有系統(tǒng)的研究。
例如,研究動物模型可以解決問題特定的基因突變的生物效應神經(jīng)細胞之間相互作用的強度(稱為突觸可塑性),的完整性大腦區(qū)域之間的溝通,共同調(diào)節(jié)特定行為(被稱為大腦回路)和在認知,電動機和社會行為。這些問題的答案為今后的藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)研究提供了平臺
動物模型也被用于測試可翻譯的生物標志物，這些指標可以在人類和動物受試者中進行比較評估。一旦確定，這些生物標記物可以作為工具來檢查潛在的治療方法在動物模型中的有效性，預測它們在人體中的效果，并為臨床試驗提供信息。
西弗自閉癥中心的研究
在西弗自閉癥研究中心(Seaver Autism Center for Research)，我們正在研究幾種ASD風險基因突變的小鼠和大鼠模型，包括導致Phelan McDermid綜合征(PMS)的SHANK3基因突變，以及導致脆性X綜合征的FMR1基因突變。通過上述方法，我們發(fā)現(xiàn)，在Shank3基因突變的小鼠模型中，IGF-1治療可以改善突觸可塑性和運動缺陷。
這些發(fā)現(xiàn)為經(jīng)前綜合征患者的IGF-1臨床試驗奠定了基礎，確立了IGF-1治療經(jīng)前綜合征的可行性，為進一步研究ASD相關突觸功能障礙的靶向治療提供了概念依據(jù)。
另一個例子來自我們最近對ASD大鼠模型的研究，即尚k3缺陷大鼠，尚k3基因也存在突變。這些大鼠表現(xiàn)出社會行為和注意力缺陷，概括了經(jīng)前綜合癥的神經(jīng)精神特征。該模型缺陷的性質(zhì)促使我們測試親社會激素催產(chǎn)素對突觸可塑性和行為缺陷的影響。
我們發(fā)現(xiàn)催產(chǎn)素顯著改善了社會記憶、注意力和突觸可塑性缺陷，這表明催產(chǎn)素可能對PMS患者的社會和非社會缺陷都有治療潛力，支持我們正在進行的催產(chǎn)素對這些患者的臨床試驗。在該中心，我們還使用該模型開發(fā)基于腦電圖(EEG)的生物標志物，我們可以在未來的研究中使用這些標志物來測試新療法的有效性。
干細胞
干細胞的研究在自閉癥研究中也得到了廣泛的關注。干細胞可以生成從血液或皮膚樣本和分化的神經(jīng)細胞,在實驗室檢查。莖細胞神經(jīng)細胞克服的問題缺乏生活神經(jīng)元,使識別altereted分子和細胞機制,并允許進行測試的藥物effciancy在個體水平。
干細胞還可以高效地對小分子進行高通量篩選，從而加快發(fā)現(xiàn)具有潛在治療效果的新分子。在西弗中心，我們繼續(xù)開發(fā)干細胞在自閉癥研究中的應用，并登記每一個到我們診所就診的受影響的人，他/她的父母，以及在這項研究中可能的未受影響的兄弟姐妹。
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