[南京日报]南医大两项研究成果在顶级期刊发表 肠道益生菌或可改善孤独症

发布者:宣传部发布时间:2019-03-28浏览次数:10

本报讯(通讯员 蔡心轶 记者 谈洁 何钢)果蝇身上KDM5家族蛋白功能的丧失,会引起其社交行为异常;雄性小鼠身上DAZL基因在任何节点的缺失,都会导致不孕不育。近日,南京医科大学国家生殖医学重点实验室两位教授课题组的研究成果在国际顶级期刊上发表。


孤独症已成为危害严重的全球公共健康问题,是世界上人数增长最快的严重性病症,占中国儿童精神残疾首位。如今全球每20分钟就有一个孩子被诊断为孤独症。 


南京医科大学基础医学院病原生物系、国家生殖医学重点实验室刘星吟教授课题组从果蝇身上发现,KDM5家族蛋白功能的丧失,会导致肠屏障功能受损和与肠道微生态失调,并出现社交行为异常。 


“一直以来,人们对孤独症的研究主要集中于寻找遗传因素,以及相应引起的神经发育异常。”课题组成员介绍,其实许多孤独症病人身上常伴随肠道症状,比如便秘、腹胀、腹泻、肠易激综合征等。 


研究人员把眼光放到了果蝇的肠道内环境来进行探究,他们发现,使果蝇的KDM5缺失之后,会造成果蝇的固有免疫被过度激活,会过度产生抗菌肽等“抗菌部队”,导致肠道菌群紊乱。“而有部分的菌群代谢产物,是参与到果蝇的神经递质合成的,因而一旦菌群紊乱,也就影响到了它的社交行为。”刘星吟说。


他们还发现,通过抗生素治疗或喂食植物乳杆菌,能部分挽救“孤独”果蝇的社交行为、寿命和细胞表型。肠道益生菌可以调整免疫稳态,改善KDM5蛋白缺失的果蝇的社交障碍行为并延长寿命。


“我们的研究为孤独症病因探寻找到了一个菌群稳态和免疫稳态的新视角。”科研人员介绍,这项研究成果为孤独症疾病诊疗提供了新的线索。 


该成果日前在微生物学的顶级期刊Cell旗下的子刊《Cell Host& Microbe(细胞主体和微生物)》发表。


“DAZ家族蛋白缺失”是导致男性不育最常见的分子缺陷之一,约占非梗阻性无精症男性不育患者的10—15%。但是,DAZ家族蛋白缺失为何会导致不育,科学界并不清楚。 


南京医科大学生殖医学国家重点实验室徐宇君课题组研究提出,DAZL是哺乳动物精子发生中的一个“大管家”,负责保证精子发育关键阶段所需调控蛋白的正常翻译。DAZL基因在任何节点的缺失,都会导致下游靶标基因表达在蛋白水平的显著下降,从而阻止精子发生的继续进行,无一例外地导致雄性不育。 


可用于蛋白质编码的成熟的信使核糖核酸(mRNA)被称为“转录本”。研究者发现,DAZL蛋白“管家”直接结合3000多个睾丸中的“转录本”。“管家”直接通过与“蛋白质翻译机器”作用,促进这些下游“转录本”翻译成蛋白。一旦把“管家”敲掉,其靶标基因的表达在蛋白水平全部显著下降,精子的发育各阶段所需的特殊蛋白无法得到满足,从而影响精子的发育。 


“我们使用的小鼠模型可以定时定点进行敲除DAZL蛋白。”课题组李海鑫博士介绍,他们在小鼠出生前胚胎期14.5天、出生后的3.5天及出生后的14天对DAZL蛋白进行生殖细胞特异的定时敲除。在生殖母细胞、精原细胞和精母细胞等不同阶段,分别敲除DAZL,均可导致精子发育阻滞以及雄性小鼠完全不育。 


此次发现DAZL新的功能,对临床男性不育的治病机制有提示作用,为将来的疗法提供理论基础。同时,也揭示了一个新的生殖细胞特有的调控机制。该成果已在中国顶级英文期刊 《National Science Review(中国科学评论)》 杂志在线发表。


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