南卡羅來納醫(yī)科大學(xué) (MUSC) 醫(yī)學(xué)院的一個(gè)跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)在自閉癥譜系障礙 (ASD) 的臨床前模型中發(fā)現(xiàn)了聽力障礙。更具體地說，研究人員在神經(jīng)科學(xué)雜志上報(bào)告說，他們觀察到輕度聽力損失和聽覺神經(jīng)功能缺陷。對(duì)神經(jīng)組織的仔細(xì)檢查顯示異常的支持細(xì)胞稱為膠質(zhì)細(xì)胞、老化樣變性和炎癥。這項(xiàng)研究的結(jié)果強(qiáng)調(diào)了在理解 ASD 時(shí)考慮感覺器官及其與大腦的相互作用的重要性。
許多 ASD 患者表現(xiàn)出對(duì)聲音的敏感性增加。雖然過去許多科學(xué)家都在尋找大腦的潛在原因，但 MUSC 團(tuán)隊(duì)采取了不同的方法，研究了周圍的聽力系統(tǒng)。
“聽力障礙可能會(huì)對(duì)高級(jí)聽覺系統(tǒng)產(chǎn)生影響，并最終影響認(rèn)知功能，”MUSC 病理學(xué)和檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)系教授、兩位資深作者之一、醫(yī)學(xué)博士 Hainan Lang 說。的研究。MUSC 聽力研究項(xiàng)目的博士后研究員 Jeffrey Rumschlag 博士是該手稿的共同第一作者。
先前對(duì)與衰老相關(guān)的聽力損失的研究表明，大腦可以增加其反應(yīng)以彌補(bǔ)來自內(nèi)耳的聽覺信號(hào)減少。Lang 想知道這種稱為中樞增益的增加是否會(huì)導(dǎo)致 ASD 患者大腦對(duì)聲音的異常反應(yīng)。然而，一個(gè)重大的障礙橫在她的道路上。
“我們沒有臨床相關(guān)模型來直接測(cè)試這個(gè)重要的基本問題，”她說。
允許 Lang 檢驗(yàn)她的假設(shè)的臨床前模型是在 MUSC 神經(jīng)科學(xué)主席 Christopher Cowan 博士的實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的。該模型中的小鼠只有一個(gè)名為 MEF2C 的基因的工作副本。Cowan 的團(tuán)隊(duì)過去研究過 MEF2C 在大腦發(fā)育中的作用，發(fā)現(xiàn)它對(duì)調(diào)節(jié)大腦中的回路形成很重要。當(dāng)一組具有 ASD 樣癥狀的患者被確定為 MEF2C 突變時(shí)，他們對(duì)創(chuàng)建臨床前模型特別感興趣。Cowan 的模型還表現(xiàn)出類似 ASD 的行為，包括活動(dòng)增加、重復(fù)行為和溝通障礙。
Lang 和 Cowan 的合作始于他們?cè)?MUSC 研究生學(xué)院的迎新會(huì)上并排展示海報(bào)。Lang 的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)確定了對(duì)內(nèi)耳發(fā)育至關(guān)重要的分子調(diào)節(jié)因子，包括 MEF2C，她認(rèn)為 Cowan 的模型可以用來檢驗(yàn)她關(guān)于神經(jīng)發(fā)育疾病導(dǎo)致聽力損失的假設(shè)。Cowan 熱情地同意了，研究團(tuán)隊(duì)開始評(píng)估 MEF2C 缺陷小鼠的聽力能力。
他們首先測(cè)量了大腦對(duì)聽覺信號(hào)的反應(yīng)，使用了通常用于篩查新生兒聽力損失的測(cè)試的修改版本。在只有一個(gè) MEF2C 工作拷貝的小鼠中觀察到輕度聽力損失，而在具有兩個(gè)工作拷貝的小鼠中聽力保持正常。為了進(jìn)一步調(diào)查這種損失，研究人員測(cè)量了聽覺神經(jīng)的活動(dòng)，聽覺神經(jīng)將信號(hào)從內(nèi)耳傳送到大腦。他們發(fā)現(xiàn)只有一個(gè) MEF2C 拷貝的小鼠的這種神經(jīng)活動(dòng)減少。
研究人員將目光投向了聽覺神經(jīng)，他們使用先進(jìn)的顯微鏡和染色技術(shù)來確定出了什么問題。雖然整體聽力靈敏度損失是輕微的，但研究人員很高興看到聽覺神經(jīng)反應(yīng)的巨大差異。來自具有單個(gè) MEF2C 拷貝的小鼠的神經(jīng)顯示出細(xì)胞退化，這與在與年齡相關(guān)的聽力損失中看到的非常相似。研究人員還看到了炎癥增加的跡象，血管破裂和稱為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的免疫細(xì)胞被激活。這一發(fā)現(xiàn)尤其令研究人員感到驚訝。
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