来源：

宾夕法尼亚大学医学院

摘要：

胰岛素——通常是和糖尿病相关的——涉及到脆性X染色体综合征果蝇模型的日常活动模式和认知缺陷。结果显示有一条能被新型经过改善的药物靶向定位的代谢途径能够治疗脆性染色体患者。这种综合征是人类智力缺陷最常见的基因遗传方面的原因。

在果蝇大脑中14个能够表达胰岛素的细胞表达出了dFMR1(红色)，这一点足以改善节律(紊乱)和记忆缺失等症状。

来源：宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院，Thomas Jongens博士实验室；《分子精神病学》。

脆性染色体综合征(FXS)是人类智力缺陷最常见的基因遗传方面的原因。根据宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院这个月在《分子精神病学》期刊线上发表的新研究，揭示了胰岛素这种和糖尿病相关的激素是如何涉及到FXS果蝇模型的日常活动模式和认知缺陷的。这个团队的研究成果揭示了，通过一条能被新型经过改善的药物靶向定位的代谢途径，能治疗脆性X染色体患者。

在人类，这种由于FMR1基因突变引起的紊乱也是自闭症最常见的遗传病因。实际上，2-5%的自闭症病例也被归于FXS。了解这个基因是如何工作的，对研究出脆性染色体患者以及其他智力缺陷的患者，还有自闭症患者的新治疗方案是十分必要的。

宾夕法尼亚大学的科学家研究普通果蝇，这种果蝇的基因组包含人类FMR1基因的同源基因dfmr1。这个实验室的Thomas Jongens博士，是遗传学助理教授，此外还有博士生Rachel Monyak，拥有医学博士和哲学博士双学位的Sean McBrid,他是成人发育紊乱及单基因紊乱宾夕法尼亚大学行为健康诊所的一个精神科医师。 这些人是这篇论文的共同作者，通过果蝇模型，试图找出能治疗FXS患者行为和认知缺陷的新治疗方案。

FXS是一种包括睡眠紊乱等多种症状的神经发育性紊乱，现在并没有有效的治疗手段，它的内在发病机制也不是很清晰。大约每5000个男性中就有一个出生时带有各种紊乱症状。

这个团队揭示了：通过在能产生胰岛素的果蝇大脑细胞(IPCs)中选择性表达dfmr1，足以使脆性X染色体果蝇的昼夜活动模式得以恢复并能缓解其记忆问题。而在超过100000个果蝇神经元中，仅仅只有14个表达了dfmr1。而当他们更进一步研究果蝇这条胰岛素信号通路时发现，在IPCs中有一个被称作果蝇类胰岛素多肽2的分子表达水平上调，从而通过突变的果蝇大脑，胰岛素信号水平也得以上调。

“dfmr1在14个果蝇大脑IPCs中的特异性表达，果蝇整个大脑的胰岛素信号水平下降。”Jongens 说到。“通过基因手段关闭胰岛素信号通路也改善了昼夜活动模式和记忆缺陷。”

更进一步的研究显示在不同特异时间点下调果蝇胰岛素信号水平对恢复正常的节律和记忆是必要的。特别的是，当在蛹阶段幼虫转变为成熟个体需要改善昼夜活动时，胰岛素信号水平会下降，而当需改善记忆时，这种信号水平的下降十分急剧。

此外，这个团队的研究成果显示：应用U.S.食物和药物——经过改善的二甲双胍，FXS突变果蝇的记忆缺失也得以改善。二甲双胍，通过使胰岛素信号途径正常化而起作用，是治疗糖尿病最常开具的处方药，能够改善成年模型果蝇的记忆。

“我们的结果提示胰岛素信号失调是脆性X染色体果蝇表现出来的节律及生理认知方面紊乱的内在基础，”Jongens说到。“这意味着通过新型的改进的药物靶向作用于某一条代谢途径能够治疗脆性X染色体患者。”这个团队接下来将要在小鼠FXS模型上测试二甲双胍的效用，并且在借鉴这些基础研究取得的结果上设计临床试验。

故事来源：

上述文章所需材料是由宾夕法尼亚大学医学院提供。注意:材料的内容和长度可能被删减增添。

参考期刊:

R E Monyak, D Emerson, B P Schoenfeld, X Zheng, D B Chambers, C Rosenfelt, S Langer, P Hinchey, C H Choi, T V McDonald, F V Bolduc, A Sehgal, S M J McBride, T A Jongens. Insulin signaling misregulation underlies circadian and cognitive deficits in a Drosophila fragile X model. Molecular Psychiatry, 2016; DOI: 10.1038/mp.2016.51