MECP2基因和自闭症

MECP2基因和MECP2蛋白

和前文谈到的SHANK3基因一样，MECP2基因也是一张设计图。细胞看着这张设计图，就能生产出一种叫做MECP2蛋白的产品。

SHANK3蛋白是一种基础产品，被拿来制作连接神经元之间电话线路的电线杆，扎根基层，默默无闻，奉献青春。MECP2蛋白呢，则是一种上档次的产品。当然，革命不分先后，掏大粪和做领导都是为人民服务。

那么MECP2蛋白具体做些什么呢？

前文说过，细胞记性不好，非得靠着设计图纸-——基因，才能生产各种蛋白质。但每个细胞的原始设计图纸只有两套——保存在细胞核的染色体里面，不能直接于蛋白质生产——不仅数目不够用，万一搞坏了可是不得了。

所以细胞先得用染色体制作出基因的复印件——信使核糖核酸。由于这个复印件能用好多次，因此既可以批量生产蛋白，又能保护原始设计图纸的安全。

但正如一个大型工厂的设计图包含许许多多的零件图一样，染色体里面也有许许多多基因。在特定时候，哪些基因该复印，哪些不该复印，是细胞每时每刻都在考虑的重大决策问题。

细胞解决这个问题的办法之一是：有一批蛋白质不参与基础建设工作，而是充做标签。比如，当需要某个基因时，就给它上面挂一个“立刻复印”标签；又比如，当某个基因暂时不需用时，就给它上面挂上一个“暂且存档”标签。如此这般，就能做到井井有条。

MECP2蛋白就是一个标签。虽然具体功能还没有完全弄清楚，但已知可以它控制上百个不同的基因。而这些基因对应的产品蛋白质呢，很多是用于神经元——尤其是大脑神经元——之间电话线路铺设的零件。因此，MECP2基因和蛋白，对神经系统，尤其是大脑的正常功能，有非常重要的作用。

若MECP2基因出现问题，MECP2蛋白的供应就会出现短缺或过量，或者质量出现问题，在它控制之下的一大票蛋白质的制造就会变得一团糟。遇到这种零件供应混乱的倒霉事，神经元之间架设电话线路的工程就搞成了豆腐渣。

MECP2基因和自闭症有什么关系？

目前已知的MECP2基因突变有600种以上，其中大部分出现在这个基因的8个“热点”区域。这些突变可导致MECP2蛋白供应不足，引起绝大部分患者是女性的Rett综合症。

Rett综合症患者在出生后的6~18个月中，表现完全正常或接近正常；但随后会出现发育迟缓或停顿，继之出现语言、交流、学习等能力的退化。一个显著的特征是，患者失去有目的使用双手的能力，不断地重复洗手、扭手、拍打等行为。患者的生长速度会低于同龄人，并且约3/4的患者的头部尺寸会小于同龄人。其它症状还可能包括呼吸功能异常、随地吐或流口水、不正常的眼球运动如强烈的凝视或过度的眨眼、手脚冰冷、烦躁、睡眠障碍、，癫痫发作以及脊柱侧向弯曲异常。

由于症状上的叠合，Rett综合症经常被诊断为自闭症、非典型发育迟缓等。

为什么MECP2基因问题主要出现在女性身上？

很简单。这是因为MECP2基因位于性染色体X上面。由于女性有两条性染色体X，如果其中一条上面的MECP2基因出现了问题，那还有另外一条作为备份可以救急解困。男性呢，不幸就只有一条染色体X，出了问题就相当于断绝了MECP2蛋白的供应，无计可施——有MECP2基因突变的男性，基本上在出生之前就挂了。

男性也会出现MECP2基因问题吗？

MECP2基因能出现的问题不止一种，当然也不止危害女性。

当性染色体X里面的MECP2基因的数目加倍——这就像档案室本来只有一份原件，现在竟然混了几份一摸一样的复印件进去——后，会导致MECP2蛋白的供应大增。虽然MECP2蛋白少了会导致Rett综合症，但多了也不中，会导致一种“MECP2基因倍增综合症”。

MECP2基因倍增综合症对男性的危害要远大于对女性的危害。大多数男性患者在婴儿时期就出现肌肉张力弱、喂养困难、言语能力差或缺乏、肌肉僵硬等症状，坐、走等运动技能发展迟缓等现象，还有大约一半的患者会同时有强直性癫痫。

MECP2基因问题是遗传的吗？

根据目前的研究，绝大多数Rett综合症患者的MECP2基因突变是随机发生的，和遗传没有关系——虽然极少数患者是她们的基因突变携带者母亲遗传的。这表明，同一个家庭出现多个Rett综合症患者的机率是非常小的。与Rett综合症相反，MECP2基因倍增综合症是遗传造成的。

MECP2基因导致的自闭症有没有可能治疗？

早在2007年，英国科学家就通过老鼠实验表明，对于MECP2蛋白供应不足的老鼠(模拟Rett综合症患者)，无论是幼年老鼠，还是成年老鼠，在恢复MECP2蛋白供应后，各种症状都得到显著的改善。对于MECP2基因倍增综合症，2015年美国科学家进行的老鼠实验也显示，通过“销毁多余的MECP2基因复印件”，成年老鼠的症状也得到大范围的改善。

因此，我们可以预期，当基因编辑技术在不久的将来实现人体应用后，受到MECP2基因问题影响的患者，包括某些自闭症患者，有望得到有效的治疗。

主要参考资料：

https://www.rettsyndrome.org/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17289941

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26605526

https://www.nichd.nih.gov/health/topics/rett/conditioninfo/causes

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关于作者：从小爱科学，读书学化学，出国习生物，归国事药学，忝列教授数年，后归海创业兼舞文弄墨。