实验化合物改善了唐氏综合症的小鼠中的学习和记忆

从唐氏综合征物的小鼠用新的化合物（左），未经处理的小鼠（中间）和正常小鼠（右）处理。来自I. DAS，J.-M。公园等。刺猬激动剂治疗纠正了唐氏综合征小鼠模型中的结构和认知缺陷。科学翻译。Med。5，2013年（2013）。以AAAS许可转载

在新出版的研究中，科学家们详细介绍了一种实验化合物的发展，其在小鼠中逆转综合征的学习赤字。

Johns Hopkins和国家健康研究院的研究人员已经确定了一种大量的化合物，当出生日时，当给予唐氏综合征的条件时，当给予小鼠时，这是一个大剧的借助学习和记忆。正如他们在9月4日发出的科学翻译药物问题上，单剂量治疗似乎使得啮齿动物大脑的小脑生长到正常尺寸。

科学家谨慎使用该化合物，一种被称为声音刺猬途径激动剂的小分子，并未被证明可以安全地尝试患有唐氏综合症的人，但表示他们的实验持有希望像患有这样的毒品。

“大多数患有唐氏综合症的人有大约60％的大约60％，”Johns Hopkins大学医学院McKusick-Nathans遗传学研究所教授罗杰雷耶斯博士说。“我们用我们认为的化合物对待唐氏综合征样小鼠可能会​​使小脑的增长，并且它漂亮地工作。我们没想到的是对学习和记忆的影响，通常由海马控制，而不是小脑。“

Reeves致力于学习唐氏综合症的职业生涯，当人们有三个而不是通常的两份，染色体21的拷贝时，就会发生这种情况。由于这种“三重子”，患有唐氏综合症的人有超过300个基因的额外拷贝，该染色体导致智力障碍，独特的面部特征，有时心脏问题和其他健康影响。Reeves说，由于该病症涉及如此多的基因，为其进行挑战是一种强大的挑战。

对于目前的实验，Reeves和他的同事使用的小鼠遗传设计为具有在人染色体21中发现的大约一半基因的额外拷贝。

小鼠的特征与患有唐氏综合症的人类相似，包括相对较小的小脑和难以学习和记住如何浏览熟悉的空间。（在小鼠的情况下，通过跟踪在所谓的水迷宫中游泳时，通过跟踪这些平台的动物的观察程度如何进行测试。）

基于先前的实验，综合征如何影响大脑发育，研究人员试图增强称为患有生长和发育的Sonic Hedgehog途径的生化事件。他们使用了一种化合物 - 一个声音刺猬途径激动剂 - 这可以做到这一点。

在出生日时，将该化合物注射到唐氏综合征样小鼠中，而他们的小脑仍在开发。“我们能够通过成年与单一注射完全将小脑的生长完全正常化，”Reeves说。

但研究团队超越了衡量小脑，也在寻找行为的变化。“制造动物，合成化合物并猜测正确的剂量是如此困难且耗时，我们希望尽可能地从实验中获得尽可能多的数据，”Reeves说。该团队以各种方式对治疗的小鼠进行了治疗的小鼠，并发现治疗的小鼠并发现处理过的小鼠并在水迷宫测试中的正常情况下。

Reeves表示，需要进一步的研究来了解治疗的原因，因为他们对已知学习和受到抑制综合征影响的海马中某些细胞的检查出现不变，所以通过Sonic Hedgehog激动剂治疗不变。他说，一个想法是，通过加强小脑和海马之间的沟通来改善学习。

对于该化合物的潜力成为人类药物，问题来说，Reeves表示，改变了Sonic Hedgehog等事件的重要生物链可能在整个身体中具有许多意想不到的影响，例如通过引发不适当的增长来提高癌症的风险。但现在该团队已经看到了这种策略的潜力，他们将寻找更具针对性的方法来安全地利用小脑中Sonic Hedgehog的力量。然而，即使他的团队在开发临床上有用的药物方面，也要谨慎地进行注意事项，即它不会构成“治愈”的学习和内存相关效果的唐氏综合症。“唐氏综合症是非常复杂的，没有人认为这将是一颗是一个正常的银弹，正常化认知，”他说。“将需要多种方法。”

本文的其他作者是国家酒精滥用和酒精中毒研究所的JUNG H. Shin，以及乔··莫伦公园，苏珊·赫尔邦，赫南·洛根松，大卫J.林登和保罗F.Worley，所有约翰斯霍普金斯大学医学院。

该研究由唐氏综合征研究和治疗基金会资助，研究唐氏综合征，国家儿童健康和人类发展研究所（授予号码R01 HD38384），国家酒精滥用和酗酒研究所的历史境内学院，国家研究所心理健康（Grant Number MH51106）和国家神经障碍和中风研究所（授予号码R01 NS39156）。

出版物：ishita das等，“刺猬激动剂治疗纠正了唐氏综合征小鼠模型中的结构和认知缺陷，”SCI翻译医学，2013年9月4日：卷。 5，问题201，p。 201ra120; DOI：10.1126 / SCITRANSLMED.3005983

图像：I. DAS，J.-M。公园等。