摘要
这一发现可能为新疗法找到目标
在结巴小鼠模型中(下面板)，与对照组(上面板)相比，胼胝体中的星形胶质细胞更少(绿色部分)，胼胝体是大脑左右半球沟通的区域。研究人员认为口吃——一种潜在的终生的、使人衰弱的语言障碍——源于大脑中控制语言的回路的问题，但确切地说，这些问题是如何以及在哪里发生的还不清楚。科学家们用小鼠口吃模型报告说，大脑中一种叫做星形胶质细胞的细胞减少与口吃有关。这些老鼠被植入了一种与口吃有关的人类基因突变。这项发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)网络版上的研究，对口吃导致的神经功能缺陷提供了一些见解。
星形胶质细胞是大脑中的一种支持细胞，它的缺失在胼胝体最为明显，胼胝体是大脑连接两个半球的部分。先前的成像研究已经确定口吃者和不口吃者大脑的差异。此外，其中一些对人类的研究揭示了与新的小鼠研究相同的大脑区域的结构和功能问题。
这项研究是由美国国立卫生研究院下属的国立耳聋和其他沟通障碍研究所(NIDCD)沟通障碍遗传学部门的Dennis Drayna博士领导的。位于圣路易斯的华盛顿大学医学院和美国国立卫生研究院的国家生物医学成像与生物工程研究所以及国家心理健康研究所的研究人员共同参与了这项研究。
口吃的特点是停顿，重复或延长声音，音节或单词，扰乱正常的语流。口吃的人知道他们想说什么，但是他们很难说出来。这种情况最常见于儿童，他们通常长大后就能克服这个问题。然而，对于四分之一的早期口吃儿童来说，口吃会成为他们终生的沟通问题。据估计，多达1%的美国成年人受到口吃的影响。
德雷纳和他的同事们在早期的研究中发现了一些与口吃有关的基因。在这项研究中，研究人员开始确定大脑中由GNPTAB基因突变引起的变化。GNPTAB基因是先前与口吃有关的基因之一。科学家们将这种人类口吃突变基因植入老鼠体内，创造了一个老鼠模型。携带GNPTAB基因突变的老鼠在发声过程中有很长时间的停顿，这与携带相同基因突变的老鼠相似。和口吃的人一样，这些老鼠在其他方面都很正常，这进一步证实了早期的研究，即老鼠可以作为这种疾病重要特征的有效动物模型。
研究人员接着检查了小鼠的脑组织，发现与未发生突变的小鼠相比，有基因突变的小鼠星形胶质细胞减少，但其他细胞类型没有减少。星形胶质细胞具有多种功能，如向神经细胞提供氧气和营养物质，并提供结构支持，在支持神经细胞方面发挥着关键作用。
在突变小鼠的胼胝体中星形胶质细胞的损失更为明显。此外，使用先进的磁共振成像(MRI)方法，研究人员发现，尽管MRI值正常，突变小鼠胼胝体的局部体积减小，这为该脑区缺陷提供了进一步的支持。
胼胝体含有多达2亿根神经纤维，它使大脑左右半球之间的交流成为可能，有助于整合涉及左右半球的过程的信号，比如身体协调和语言的使用。
在随后的实验中，GNPTAB人类口吃突变被引入到单个脑细胞类型中——而不是整个老鼠——证实了发声缺陷是星形胶质细胞特有的。当基因突变被植入其他类型的脑细胞时，小鼠没有口吃样的发声。
过去10年发现的所有口吃基因都参与了细胞内的转运，即细胞用来将蛋白质和其他成分转移到细胞内正确位置的过程。细胞转运的缺陷与其他神经系统疾病有关，如肌萎缩侧索硬化症(ALS)、帕金森病和阿尔茨海默病，这表明某些神经细胞通路对这一过程的损伤特别敏感。然而，这项研究并没有表明持续口吃是这些其他疾病的早期指标。
如果未来的研究证实，GNPTAB突变患者口吃源于大脑星形胶质细胞的丢失，这些发现可能会为一些持续性发育性口吃患者打开新的治疗策略之门，方法是靶向相关的分子通路和细胞。
这篇新闻稿描述了一项基本的研究发现。基础研究增进了我们对人类行为和生物学的理解，这是提出预防、诊断和治疗疾病的新方法的基础。科学是一个不可预测的渐进过程——每一个研究进展都建立在过去发现的基础上，而且往往是以意想不到的方式。如果没有基础研究的知识，大多数临床进展是不可能的。
本研究由美国国立卫生研究院(NIH)、NIDCD (Z1A-000046-18)、美国国家心理健康研究所啮齿动物行为核心、美国国家心肺血液研究所动物核磁共振成像核心等机构支持。
这篇新闻稿描述了一项基本的研究发现。基础研究增进了我们对人类行为和生物学的理解，这是提出预防、诊断和治疗疾病的新方法的基础。科学是一个不可预测的渐进过程——每一个研究进展都建立在过去发现的基础上，而且往往是以意想不到的方式。如果没有基础研究的知识，大多数临床进展是不可能的。
关于国家耳聋和其他沟通障碍研究所 (NIDCD): NIDCD支持和开展听力、平衡、味觉、嗅觉、声音、言语和语言正常和紊乱过程的研究和研究培训，并基于科学发现向公众提供健康信息。
来源：Nih
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