이스라엘의 새로운 연구에서 자폐증과 뇌 뉴런의 산화질소 수치 사이의 연관성이 밝혀졌습니다.

[이매진]

이스라엘의 새로운 연구에서 자폐증과 뇌 뉴런의 산화질소 수치 사이의 연관성이 밝혀졌습니다.

https://www.timesofisrael.com/new-israeli-study-shows-link-between-autism-and-nitric-oxide-levels-in-brain-neurons/

New Israeli study shows link between autism and nitric oxide levels in brain neurons

히브리 대학교 약학대학의 상호 검토 연구는 자폐증 및 기타 신경학적 상태를 가진 사람들을 위한 약물 치료로 이어질 수 있습니다.

르네 게르트잔드 오늘 오후 2시 30분  

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설명 이미지: 인간 뇌 내부의 뉴런(게티 이미지의 iStock을 통해 애니메이션)

예루살렘 히브리 대학교의 연구원들은 뇌 뉴런의 산화질소 수치와 자폐증 스펙트럼 장애(ASD) 사이의 분명한 연관성을 발견했습니다.

동료 심사를 거친 Advanced Science 저널에 발표된 이 연구는 대학 의과대학 약학대학의 Haitham Amal 박사 연구실에서 나온 것입니다.

연구원들은 이 발견이 자폐증 및 기타 신경학적 상태를 가진 사람들을 치료하기 위한 약물의 문을 열 수 있기를 희망합니다.

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Amal과 그의 그룹은 생쥐와 인간을 모두 조사한 결과 더 높은 수준의 산화질소가 뇌 변화 및 더 높은 수준의 자폐 행동과 관련이 있음을 발견했습니다.

세계보건기구(WHO)에 따르면 신경 및 발달 장애인 자폐증은 전 세계 어린이 100명 중 1명에게 영향을 미칩니다. 2007년에서 2018년 사이 이스라엘에서 자폐증 진단이 169% 증가했습니다.

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자폐증의 원인은 유전적 요인과 환경적 요인이 모두 있는 것으로 보입니다. 자폐 스펙트럼 장애(ASD)는 사회적 상호 작용 및 의사 소통의 어려움을 특징으로 하는 다양한 상태 그룹입니다. 자폐증은 또한 한 활동에서 다른 활동으로의 전환 어려움, 세부 사항에 대한 과도한 집중, 감각에 대한 비정상적인 반응과 같은 비정형적인 활동 및 행동 패턴을 수반할 수 있습니다.

많은 사람들이 어린 시절에 진단을 받는 반면, 다른 사람들은 성인이 될 때까지 스펙트럼에 있다는 것을 배우지 않습니다. 2021년 이스라엘 연구 에 따르면 2세 반까지 진단을 받고 조기 개입을 받은 어린이는 훨씬 더 나은 예후를 보입니다.

Amal은 The Times of Israel에 "[산화질소에 대한] 이 연구에 대한 아이디어는 몇 년 전 제가 MIT에서 박사후 연구원으로 있을 때 시작되었습니다."라고 말했습니다.

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히브리 대학교의 Haitham Amal 박사(Igor Parvarov)

"우리는 산화질소에 의해 변형된 단백질을 확인했으며 이러한 종류의 변형을 식별하는 도구를 개발했습니다."라고 그는 말했습니다.

산화질소는 N₂O라는 공식을 가진 무색의 기체입니다. 그것은 자유 라디칼이며 질소의 주요 산화물 중 하나입니다. 산화질소는 건강의 여러 측면에 필수적인 분자입니다.

일반적으로 "웃음 가스"로 알려진 그것의 도취 효과는 시술 중 통증을 줄이기 위해 치과에서 사용하게 되었으며, 종종 기분 전환용 약물로 불법적으로 사용되기도 합니다.

원래 하이파 출신인 Amal이 2019년 히브리 대학교에 도착했을 때 그의 팀은 산화질소가 자폐증에 중요한 역할을 하는지 조사하기 시작했습니다. 그들은 자폐증 관련 유전적 돌연변이가 없는 정상적인 쥐를 선택하여 산화질소 기증자를 주입했습니다.

"우리는 뇌의 심각한 변화와 자폐증 같은 행동을 발견했습니다."라고 Amal은 말했습니다.

예시: 2021년 12월 15일 의사들이 희귀한 형태의 자폐증을 연구하는 워싱턴 대학 연구실에서 연구 조교인 Katie McCullough가 마우스를 들고 있습니다. (AP/Jeff Roberson)

그런 다음 연구원들은 자폐아동에서 발견되는 것과 매우 유사한 돌연변이를 가진 쥐를 대상으로 했습니다. 그들은 이 생쥐에서 높은 수준의 산화질소를 발견했습니다. 그 후 그들은 뇌의 뉴런에서 산화 질소를 감소시키는 분자를 동물 피험자에게 도입했습니다.

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"우리는 그 신경 기능의 역전과 자폐증과 같은 행동의 역전을 발견했습니다."라고 Amal은 보고했습니다.

Amal과 그의 팀은 자폐아동의 혈액 샘플을 조사하여 연구를 한 단계 더 발전시켰습니다. 자폐증에 대한 유전적 돌연변이가 있는 생쥐에서 발견한 것과 유사하게 연구원들은 어린이들 사이에서 산화질소의 증가를 확인했습니다.

“마지막 단계는 이 아이들에게서 줄기 세포를 채취하여 이 세포를 뉴런으로 분화시키는 것이었습니다. 그런 다음 산화질소를 감소시키는 분자를 도입했고 신경 혈청형의 역전을 확인했습니다.”라고 Amal은 말했습니다.

Amal은 산화질소 수치의 상승이 질산성 스트레스에 영향을 미치고, 아마도 행동 결함으로 수렴되는 신경 기능 장애로 이어지는 것을 관찰했습니다. 그러나 그는 여전히 차이를 만드는 임계값 수준이 무엇인지 알지 못합니다.

세부사항: 산화질소 억제제로 처리된 Shank3 돌연변이 1차 피질 뉴런에서 시냅토피신 발현의 공초점 현미경 이미지. (히브리 대학교 Amal Lab의 Dr. Tripathi)

"Amal 박사와 그의 동료들이 수행한 이 연구 프로젝트의 결과는 매우 흥미롭습니다."라고 정신과 의사이자 자폐증 전문가인 Yoav Kohn 교수가 말했습니다.

Eitanim Psychiatric Hospital의 아동 및 청소년 정신과 책임자이자 히브리 대학교-하다사 의과대학 정신과장을 역임한 Kohn은 연구에 참여하지 않았지만 The Times of Israel의 요청으로 검토했습니다.

“그들의 작업은 생화학적 변화와 행동 연구를 포함하여 매우 세심하게 수행되었습니다. 이들은 세포 배양, 동물 및 인간에서 조사되었습니다. 그렇게 함으로써 그들은 ASD의 병인과 병태생리를 설명하는 새로운 메커니즘을 입증할 수 있었습니다. 임상적 의미는 극적일 수 있지만 먼저 ASD 환자의 작은 샘플에서 발견한 결과를 복제해야 합니다.”라고 그는 말했습니다.

특히 Amal의 연구는 남성과 여성 모두를 조사합니다. Amal은 다른 연구실에서는 남성에게만 초점을 맞추는 경향이 있다고 말했습니다. 그 이유는 그 상태가 남성들 사이에서 훨씬 더 일반적이기 때문입니다.

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Yoav Kohn 교수(제공)

Kohn은 "[Amal과 그의 연구팀]이 암컷과 수컷 동물에 대한 일부 실험에서 서로 다른 결과를 발견한 것은 매우 흥미롭습니다. 가능한 성별 메커니즘을 가리키며 인간 수컷과 암컷의 ASD의 서로 다른 특징에 해당합니다."라고 Kohn은 말했습니다. 언급했다.

남성 모델과 여성 모델 간의 이러한 결과 차이는 결국 자폐증 치료를 위한 약물 개발에 도움이 될 수 있습니다. Kohn에 따르면 이것은 일부 환자에게 효과가 있는 약물을 개발하는 데 효과적일 수 있습니다.

그러한 약물은 개발하는 데 시간이 걸립니다. Amal은 산화질소 분자가 그 메커니즘이 될 것이지만 훨씬 더 많은 연구가 필요할 것이라고 설명했습니다.

Kohn은 "산화질소 시스템을 표적으로 삼는 안전하고 효과적인 신약 개발은 기껏해야 몇 년이 걸리는 길고 어려운 과정입니다."라고 말했습니다.