身体的许多重要功能,包括学习和记忆、温度控制和炎症反应,是由神经系统(ECS),一个错综复杂的网络发现的受体和信号在大脑和身体。大麻素受体受到刺激时ECS被激活——这一过程可以发生在当身体产生天然分子称为内源性大麻素或政府的大麻。
近年来,兴趣已经破解,ECS可能扮演的角色发展的神经发育障碍,如自闭症谱系障碍(ASD),自闭症和共现的条件是否可以有针对性的治疗。
更多地了解内源性大麻素和自闭症之间的联系以及如何创新模型有助于研究ECS及其对大脑发育的影响,188金宝搏备用说Drs。凯伦Litwa和肯Soderstrom东卡罗莱纳大学。
安娜·麦克唐纳(上午):科学家知道ECS在神经发育和炎症反应的作用?
凯伦Litwa(吉隆坡):我们知道ECS活跃在胚胎成长的早期阶段,因此在胎儿的大脑发育中起着至关重要的作用。有两个主要大麻素受体:CB1和CB2。CB1主要表达在中枢神经系统(CNS),尽管CB2存在于免疫系统的细胞。大脑的CB2几乎全部小胶质细胞表达的。因此,神经系统独特的作为免疫系统和中枢神经系统之间的联系。
鉴于其丰富大脑,ECS在神经发育过程中起着重要作用,如神经发生,神经规范和成熟,轴突束形成,神经胶质形成和神经元迁移。换句话说,ECS调控是必要的适当的神经元沟通和可塑性建立复杂的电路,调节许多功能,如记忆、欲望、焦虑、痛苦和学习。
问:如何ECS链接神经发育障碍,如自闭症谱系障碍的发展吗?
吉隆坡:多年来,观察动物和人类都有牵连的ECS自闭症的发病机制。在人类中,事后自闭症患者的大脑显示CB1表达减少,而内源性大麻素的ASD患儿循环水平较低。也有一个强大的协会ASD和变体之间神经合成的酶。此外,怀孕期间使用大麻与儿童自闭症的风险增加,表明内生ECS中断信号可能参与了发病机理。ECS参与的证据仍在不断增加。
虽然不是我们研究的重点,有证据显示ASD神经炎症的作用。海拔在ASD炎性标志物是一个一致的发现,甚至可能预测严重程度或疾病表型。研究人员特别感兴趣的研究小胶质细胞是否有持续的活动,导致神经毒性ASD。
Ruairi J Mackenzie (RM):许多孤独症人士和团体并不认为他们的病情需要的东西治疗。然而,大部分的文学自闭症的症状仍然广泛的特征行为特性。针对神经系统,ASD的特点将会解决,这种方法针对孤独症患者呢?
肯Soderstrom (KS):目前治疗自闭症通常补充行为策略和个性化的基于表现的强度。这些治疗方法不能解决条件本身,而是共病的症状条件(焦虑、注意力缺陷多动障碍、癫痫、睡眠障碍,等等)和地址的行为会阻碍孩子的发展。
研究人员预计,治疗针对ECS将提供类似的好处和可能提供一个机会来开发更安全、有效的治疗方法,提高患者的生活质量ASD-not改变他们作为一个人。大麻类兴趣日增,ECS行为,也为条件除了ASD打开一扇门。大麻二酚制剂的一个例子是癫痫,叫做Epidiolex 2018年获得FDA的批准。
虽然ECS-based疗法是有前途的,还需要更多的研究来建立他们的有效性和安全性。需要澄清的是,我们不支持任何特定的治疗。
问:什么是学习的一些主要挑战发展中大脑和神经系统的影响,其中介?
吉隆坡:研究胚胎大脑发育众多道德壁垒涉及巨大的复杂性和礼物。经常与疾病的动物模型中,只有少数的定义特征是复制,这意味着我们只看大picture-rarely完成疾病的一部分。鉴于其神经发育障碍增加了挑战变量表示和功能,如语言或非语言交流。这些特性不翻译好动物模型,因此很难研究。
问:新车型如皮质球状体是如何帮助克服这些障碍呢?
吉隆坡:皮质球状体,这是3 d的在体外模型产生诱导多能干细胞(万能),复制胎儿大脑development-something否则我们没有方便地访问。这些“mini-brain”模型提供了一些优势。ECS很动态随着胎儿发育的发展,所以它是重要的考虑我们大脑的“年龄”建模。球状体,细胞生长随着时间的推移,允许研究人员估计发展的窗口,代表的球体模型。虽然我们在研究中使用建模球状体正常控制的病人,也可以生长在一个人的背景自闭症使用万能干细胞来自患者的状况。细胞自组织形成功能性神经回路与自发活动和支持细胞,如星形胶质细胞。因此,他们就像人类的大脑发展在子宫内相关信号通路,确保完好无损。
在我们的球体模型建立了ECS。我们确认CB1和酶的表达需要合成内源性配体。这个模型的另一个有用的功能,我们可以很容易地研究神经回路形式使用微电极阵列(MEA)技术。这个工具使我们能够测量和监控神经元的电活动在响应时间和药物是理解神经发育疾病关键变量,可能的干预措施及其效果。
RM:你自己的研究贡献增长?
吉隆坡:我们的研究特别关注CB1控制突触强度的作用和平衡的抑制和兴奋性信号,改变在ASD。当我们破坏CB1活动皮层球体模型,我们观察到神经网络的异步活动,类似于发现ASD。
我们使用一种化合物阻止通过CB1受体信号。使用一个意味着分析,我们能够测量局部活动(峰值)以及快速细胞群之间的通信(爆发)。我们观察到一个高度的变化峰值和破裂,暗示缺乏同步活动和不成熟的神经回路。这一发现帮助我们理解完整CB1信号的重要性和如何通过这种受体信号损失产生表型ASD。
问:你能告诉我们关于当前研究探索使用大麻和大麻二酚自闭症吗?
KS:只有两种药物,两者都关注管理易怒,对ASD fda批准。但这些药物增加肥胖和代谢综合征的风险,因此,寻找新疗法是一个重要的研究领域。然而,到目前为止,只有两个临床研究评估使用大麻类治疗ASD。需要注意的是,这些研究中使用的大麻类从植物中提取和纯化大麻。这些类型的提取包含至少其他生物活性分子的痕迹,可能导致复杂的影响。
最近发表的安慰剂对照研究表明,大麻二酚制剂在ASD耐受性良好和有潜力提高核心易怒等症状。副作用是有利的,嗜睡和食欲下降是最常见的。
Cannabidivarin (CBDV)是另一个大麻二酚变种正在研究评估对孤独症患儿的易怒的影响。费城儿童医院(切)发起了一项观察注册研究收集信息关于小儿自闭症人群的医疗大麻的使用。
这是一个非常有潜力的新兴领域。针对ECS面临的挑战是确定治疗调节的平衡广泛分布的细胞过程,以达到期望的效果。我当然很兴奋地看到研究需要我们的地方,特别是中央ECS在自闭症发病机理中的作用。
Drs。凯伦Litwa和肯Soderstrom安娜·麦克唐纳,科普作家,资深科学作家和Ruairi J Mackenzie技术网络。188金宝搏备用
