由澳大利亚领导的国际研究合作团队在更好地理解和治疗儿童痴呆症方面取得了有希望的突破。最近发表在《自然通讯》杂志上的这项研究揭示了Sanfilippo综合征(一种常见的儿童痴呆症)的基本机制,展示了这种毁灭性疾病如何在受影响儿童的脑组织中形成过度活跃且失调的突触回路。
Sanfilippo综合征是一种罕见的遗传性疾病,会导致致命性脑损伤。儿童通常在达到早期发育里程碑后,迅速丧失认知能力、语言和行动能力。早期症状通常包括多动、行为异常和睡眠障碍。
在澳大利亚,估计有1400名儿童目前患有儿童痴呆症,全球范围内有数十万病例。
管理这一状况的家庭是推动迫切需要研究的主要力量。照顾患有痴呆症的儿童令人心碎且永无止境。
一个家庭的日常生活
双胞胎Jobe和Tate从出生起就形影不离,一起爬行、走路和学习。但在大约18个月大时,Jobe的发育开始放缓,在他们两岁生日后不久,Jobe被诊断出患有Sanfilippo综合征。
从那以后,Jobe的母亲Tenille Koistinen表示,生活是爱、失去和不断适应的混合体。现在九岁的Jobe已经无法数到五、写下自己的名字或画一个圆圈,并且难以记住家庭成员的名字。当Tate继续学习阅读、拼写和骑自行车时,Jobe的世界变得越来越混乱。
Koistinen说:"这就像是在孩子真正开始生活之前,眼睁睁地看着他们生命的消逝。没有一天醒来你不思考这种可怕的疾病,并希望有治愈方法——不仅是为了Jobe,也是为了尚未出生的孩子们。"
"最让我们心碎的事情之一是知道不仅我们在为Jobe悲伤,还有他的双胞胎和最好的朋友。"
Tenille表示,她迫切希望取得进展,能够参与临床试验,并希望未来没有家庭必须面对如此巨大的痛苦。
脑内过度活跃的回路
正是这些故事激励了主要研究人员Cedric Bardy教授,他领导着南澳大利亚健康与医学研究所(SAHMRI)和弗林德斯大学的人类神经生理学和遗传学实验室,去解决这个极其复杂的问题。
Bardy教授表示,这项最新研究的发现代表着重大进展,他们已经确定慢性脑部过度活跃似乎是导致患有Sanfilippo综合征儿童认知能力下降的基本机制。
利用人干细胞衍生的皮层神经元以及先进的电生理学和分子方法,研究团队首次证明,受影响儿童神经元中的兴奋性突触在早期大脑发育过程中变得异常活跃,并陷入过度运转状态。
Bardy教授说:"我们在这些儿童神经元中看到的是兴奋活动的升级,超出了大脑自然平衡的承受范围。"
在这项研究中,研究人员观察到,虽然这些神经元最初似乎发育和功能良好,但随着时间推移,它们变得越来越过度活跃。随着脑细胞网络的成熟,它们显示出强烈、高度同步的电活动爆发,反映了患有该疾病的儿童所表现出的多动和神经症状。
"这种过度活跃为早期行为变化提供了明确的生物学解释,并使我们更接近于理解导致儿童痴呆症的复杂机制。"
研究团队还发现,这些神经元特别容易受到压力影响。当暴露于轻微营养剥夺时,兴奋性突触异常加剧,这表明常见疾病或生理压力因素可能会加速神经退化。
Bardy教授说:"我们的研究表明,突触通信的中断不仅仅是退化的副产品。它是疾病的早期驱动因素。"
靶向新治疗的希望
儿童痴呆症倡议组织(Childhood Dementia Initiative)首席执行官兼创始人Megan Maack自项目启动以来一直参与指导该项目,该组织领导着全球首个针对所有痴呆症儿童的行动和意识活动。
Maack说:"这项研究不仅对Sanfilippo综合征意义重大,对整个儿童痴呆症领域也是如此。通过确定驱动疾病的精确细胞机制,我们正朝着个性化医疗方法迈进——这种靶向治疗策略已经改变了癌症患儿的治疗结果。患有痴呆症的儿童迫切需要这种进展。"
研究人员目前正在筛选已在市场上用于其他疾病的药物,这些药物可能被重新用于儿童痴呆症治疗。
Bardy教授补充道:"令人鼓舞的是,我们已经证明在实验室中可以使用某些药物来纠正这些突触失衡,这意味着它们代表了一个真正的治疗靶点。"
"我们现在有了一个新的临床前工具来筛选可能帮助管理这些儿童困难症状并可能减缓或阻止这种致命疾病进展的治疗方法。为了帮助这些孩子,还有很多工作要做,但这一合作努力确实让我们走上了正确的轨道。"
这项研究得以实现,得益于杰出的国际联合努力,包括受此疾病影响的儿童和家庭、儿科神经病学家和科学家,其中包括Nick Smith博士、Kim Hemsley教授、Mark Hutchinson教授等。
出版详情
Paris Mazzachi等人,利用人类iPSC衍生皮层网络建模儿童痴呆症中的突触功能障碍,《自然通讯》(2026)。DOI: 10.1038/s41467-026-71112-9
期刊信息:《自然通讯》
关键医学概念
兴奋性突触
临床类别
神经学 儿童健康 儿科学 临床遗传学
提供方
弗林德斯大学
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