초기 사회적 행동을 안내하는 유전자는 자폐증을 이해하는 열쇠가 될 수 있습니다.
날짜:
2022년 11월 23일
원천:
유타 보건 대학교
요약:
새로운 동물 연구는 기본적인 사회적 행동의 초기 발달에 중요한 유전자를 지적합니다. 이 연구는 또한 배아 발달 동안 특정 약물과 환경적 위험 요소에 노출되면 이 유전자에 변화를 일으켜 자폐증이 있는 개인에게서 발견되는 것과 유사한 사회적 행동의 변화를 초래할 수 있다고 제안합니다.
삶의 초기 단계에서 사회적 행동이 어떻게 발달하는지에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 그러나 인간을 포함한 대부분의 동물은 사회적으로 상호 작용하거나 다른 사람과 유대를 형성하는 타고난 능력을 가지고 태어납니다. 그리고 그것은 평생 동안의 성공에 기여합니다.
이제 새로운 동물 연구는 기본적인 사회적 행동의 초기 발달에 중요한 유전자를 지적합니다.
이 연구는 또한 배아 발달 동안 특정 약물과 환경적 위험 요소에 노출되면 이 유전자에 변화를 일으켜 자폐증이 있는 개인에게서 발견되는 것과 유사한 사회적 행동의 변화를 초래할 수 있다고 제안합니다. 놀랍게도 연구원들은 실험 약물을 사용하여 일부 효과를 역전시킬 수 있음을 발견했습니다.
"이 연구는 우리가 삶의 가장 초기 단계에서 사교성이 파괴되는 이유를 분자 수준에서 이해하는 데 도움이 됩니다. . "이는 또한 우리에게 이러한 동물의 사회성을 회복할 수 있는 잠재적인 치료법을 탐색할 수 있는 기회를 제공하며, 아마도 시간이 지나면 결국에는 인간도 마찬가지입니다."
보다 광범위하게, 그들의 발견은 유전자 TOP2a가 자폐증의 위험을 증가시키는 것으로 알려진 유전자의 대규모 네트워크를 제어한다는 것을 시사합니다. 그것은 또한 장애의 시작에 기여하는 유전적 요인과 환경적 요인 사이의 연결 고리 역할을 할 수 있다고 Peterson은 덧붙입니다.
전국적으로 유타 대학교 보건 연구원과 동료들이 수행한 이 연구는 Science Advances 11월 23일자에 실렸습니다 .
반사회적 동물
과학자들은 많은 사회적 특성이 출생 전에 결정된다고 의심합니다. 그러나이 과정과 관련된 정확한 메커니즘은 여전히 불확실합니다. 유망한 연구 분야 중 하나는 사회적 행동 및 기타 특성과 특성이 유전적 구성뿐만 아니라 우리가 사는 방식과 장소에 의해서도 영향을 받는다는 점을 시사합니다.
이 모델을 테스트하기 위해 과학자들은 배아 발생 중 환경 노출이 사회적 행동에 영향을 미칠 수 있는지 여부를 평가했습니다. Peterson과 그의 동료들은 임신 3일 후부터 72시간 동안 제브라피시 배아를 1,100개 이상의 알려진 약물(배아 20개당 1개)에 노출시켰습니다.
연구원들은 1,120개의 테스트된 약물 중 4개가 제브라피시 사이의 사교성을 상당히 감소시켰다고 결정했습니다. 이 약물에 노출된 물고기는 다른 물고기와 상호 작용할 가능성이 적었습니다. 네 가지 약물이 모두 플루오로퀴놀론이라는 같은 종류의 항생제에 속한다는 것이 밝혀졌습니다. 이러한 약물은 사람의 상부 및 하부 호흡기 감염을 치료하는 데 사용됩니다.
과학자들이 임신한 쥐에게 관련 약물을 투여했을 때 새끼는 성인이 되었을 때 다르게 행동했습니다. 그들은 정상으로 보였지만 다른 설치류보다 다른 생쥐와 의사 소통이 적고 같은 구멍에 머리를 반복적으로 찌르는 것과 같은 더 반복적 인 행동을했습니다.
사교성의 기초
연구자들은 더 깊이 파고들어 그 약물이 TOP2a라는 유전자를 억제한다는 사실을 발견했습니다. TOP2a는 인간의 자폐증에 관여하는 것으로 알려진 유전자 클러스터에 작용했습니다.
그들은 또한 자폐증 관련 유전자군이 PRC2라는 단백질 그룹에 결합하는 일반적인 경향보다 더 높은 또 다른 공통점을 공유한다는 사실을 발견했습니다. 연구자들은 Top2a와 PRC2가 함께 작동하여 많은 자폐증 관련 유전자의 생성을 제어한다는 가설을 세웠습니다.
반사회적 행동이 역전될 수 있는지 알아보기 위해 연구팀은 PRC2를 억제하는 것으로 알려진 UNC1999라는 실험 약물을 배아 및 어린 제브라피쉬에게 투여했습니다. 약물 치료 후, 플루오로퀴놀론에 노출된 물고기는 다른 물고기와 더 가까이 헤엄칠 가능성이 더 높았으며, 이는 약물이 사회성을 회복하는 데 도움이 되었음을 보여줍니다. 그들은 동일한 핵심 유전자인 TOP2a를 억제하는 것으로 알려진 다른 약물에서도 비슷한 결과를 보였습니다.
Peterson은 "배아일 때 뇌 발달을 방해하는 것은 되돌릴 수 없다고 생각했기 때문에 정말 놀랐습니다."라고 말했습니다. "배아 때 사회성을 개발하지 않으면 기회를 놓친 것입니다. 하지만 이 연구는 나중에 그런 개인들에게도 여전히 들어와서 이 경로를 억제하고 사회성을 회복할 수 있음을 시사합니다."
앞으로 연구자들은 이 약이 어떻게 그리고 왜 이런 효과를 내는지 탐구할 계획입니다.
과학자들은 Top2a 억제제인 4개의 화합물만 발견했지만 수백 가지의 다른 약물과 우리 환경에서 자연적으로 발생하는 화합물이 그 활동을 억제할 수 있다는 증거가 있습니다.
Peterson은 "이 네 가지 화합물이 배아 노출에 문제가 될 수 있는 물질이라는 점에서 빙산의 일각에 불과할 가능성이 있습니다."라고 말했습니다.
그러나 Peterson은 이 연구가 동물을 대상으로 수행되었으며 인간에서 그 결과를 확인하기 전에 더 많은 연구가 수행되어야 한다고 지적합니다. 따라서 그는 실제 응용 프로그램에 대한 결론을 도출하지 않도록 주의합니다.
"우리는 플루로퀴놀론이나 다른 항생제가 인간에게 자폐증을 유발한다는 증거가 없습니다."라고 Peterson은 말합니다. "그래서 항생제 사용을 중단할 이유가 없습니다. 이 논문에서 확인한 것은 사회 발달을 제어하는 것으로 보이는 새로운 분자 경로이며 추가 탐구가 필요합니다."
출처 : https://www.sciencedaily.com/