IL-17a promotes sociability in mouse models of neurodevelopmental disorders(白介素17a提升神经发育障碍模型小鼠的社交能力)一文于2019年12月18号在线发表于《自然》上,是1980年首次提出自闭症患者发烧效应之后,第一项专注其生理机制研究的论文;相信在不久的将来,后续研究会给自闭症治疗带来重大突破。
为增加本公众号的正能量,便于感兴趣的家长阅读该文,椰菜君根据原文做了一些节译——当然为了容易阅读,全都是意译,并适当加上了注释。水平有限,敬请读者指正。
根据第一部分实验,论文作者发现,注射脂多糖能够导致假MIA小鼠发烧,也能挽救MIA子鼠的社交能力,但不影响普通小鼠、假MIA子鼠和Cntnap2、Fmr1、Shank3基因突变小鼠的社交能力。
因此,自闭症患者的发烧效应第一次在动物身上得到了再现,怎么说也是实打实的首创研究啊!有了动物模型,深入研究机制甚至寻找药物,道路是找到了!革命形势一片大好,不是小好。
但是,再想一下就会发现,注射脂多糖后,发烧的是假MIA小鼠,但出现社交能力改善的是MIA子鼠。
张公喝酒李公醉?
那我们就要问,MIA子鼠到底发烧了没有?会不会是发烧得最厉害所以与众不同?那三个基因突变的小鼠,发烧了没?
实际情况是,注射脂多糖(内毒素)后,MIA子鼠恰恰不发烧。
作者在正文里面专门拿出一个小结讨论这个实验结果,但不知道为毛把体温数据放在补充材料里面,而不是放在正文里面。
作者是觉得这个数据不重要?还是另有考虑?
椰菜君倒是觉得作者有些鸡贼。。。本来是要研究发烧效应的,这有发烧效应的耗子偏偏不发烧。。。虽然前面已经做了铺垫,说免疫反应才是根本因素,发烧只是一种表象,但肯定也有些打脸的感觉。。。把这不发烧的图藏起里,不就好了?
其它几种小鼠呢?我们有理由相信,普通小鼠也会在注射脂多糖后发烧;因为除了它们的母鼠在孕期被打了一针人畜无害的盐水外,假MIA子鼠和普通小鼠并无不同。但Cntnap2、Fmr1、Shank3基因突变小鼠的体温数据,椰菜君硬是没有找到。要么是人老眼花,要么是作者又觉得不值得公布。反正,椰菜君觉得像挖了个精美元青花瓷却少了只角,心里颇为怅然。
OK,让我们给作者以充分的信任!不发烧并不妨碍MIA子鼠的社交能力的改善!只要注射了脂多糖!这不是发烧效应!这是脂多糖效应!!!
或者换句话,发烧不是发烧效应所必须的,炎症反应才是必须的。家长看到的是发烧,孩子承受的是炎症。
这从逻辑上说是极合理的,但要想服众,关键是说服《自然》的编辑和审稿人,那还必须证明:没有炎症的单纯发烧,不能改善MIA子鼠的社交能力。
这真是个难题。把耗子放锅里炖一下?送去洗个桑拿?对于一只哺乳动物,这些外在升温的法子,除了搞死它,都是不可能让它发烧的。
简单地说,哺乳动物的体温受下丘脑中的体温控制中枢的严格管理。体温控制中枢就像房间温控仪,正常情况下有一个体温设定值。体温低了,就会提高身体的代谢速率、让肌肉颤抖等,制造更多的热量;体温高了,就会命令汗腺排汗降温。因此,哺乳动物的体温会在设定值附近一个狭窄的度范围内波动。
生病的时候呢,比如被细菌、病毒感染,这时免疫系统产生反应,会制造一些细胞因子,上调体温设定值,目的是增强免疫系统的能力,这时候就会发烧。事实上脂多糖也是走这个路子引起发烧的。
但洗桑拿呢,虽然环境温度高,但只要能正常出汗或者有其他办法散热,体温就会保持正常。如果身体的散热能力赶不上,体温就会控制不住地升高,这叫高热,就是中暑了。所以给老鼠洗桑拿,想都不要想。
作者解决这个问题的办法,是使用前文提到的Vgat–Cre MIA小鼠了。
简单地说,就是先按MIA小鼠的法子,养出一群Vgat–Cre MIA小鼠,然后精准地把携带一个特殊基因的病毒给注射到小鼠的丘脑部位,把这个特殊基因给插到丘脑细胞里面,生成一种叫DREADD的特殊神经递质受体。
红色部位就是添加了DREADD的丘脑
在丘脑中弄个人造受体干嘛呢?
原来这个DREADD受体就像个遥控接收器一样,会并且只会接受一种特殊药物clozapine N-oxide的控制。这种药物除了打开DREADD受体之外,理论上对任何细胞都没有任何其它作用。因此,在给这种小鼠注射一点clozapine N-oxide后,DREADD受体就会被激活,被添加了这个受体的神经细胞就会被触动。由于论文作者选择的是丘脑vLPO区 ,体温控制中枢的设置就会被调高,也就是说,小鼠会开始发烧。
实验结果确实如作者所料(不如所料的话我们应该就看不着这数据了吧)。
上面这个图的左边,显示了在注射特殊药物clozapine N-oxide后,这种Vgat–Cre MIA小鼠果然就发烧了,而且发烧得彻底,发烧得立竿见影,真符合这部分标题中的“急性发烧”。注射盐水的小鼠呢,和普通老鼠一样,除了应激一下,体温高了那么一会儿,就一切正常了。
图的右边,显示了Vgat–Cre MIA小鼠和 MIA小鼠一样,都有社交能力问题,并且在单纯发烧前后,社交能力几无改变。
因此呢,作者就非常巧妙地在没有引起炎症的情况下引起了发烧,证实单纯发烧是不会改善MIA小鼠的社交能力的。
为精益求精,作者又给这种Vgat–Cre MIA小鼠注射了脂多糖,发现它们的社交能力提高了,就和MIA小鼠一样。不过椰菜君略觉遗憾的是,作者没有刊出Vgat–Cre MIA小鼠注射脂多糖前后的体温数据,虽然推测起来也是不会发烧的。
从这第二部分实验,我们收获了什么呢?
首先,在免疫反应方面,模拟自闭症患者的MIA小鼠,和模拟健康人群的普通小鼠之间,存在的差别,而这一差别很可能就是发烧效应的分子和生理基础所在。下一步工作就是要找出这个差别出现在哪里,作用在哪个部位。
其次,Zimmerman医生在做莱菔硫烷治疗自闭症研究时,所提出的一个假设就是,药物只需要模拟导致发烧的炎症反应,并不需要也导致发烧。这个假设现在算是实锤了。
网友评论