渗透蜘蛛叮咬和神经精神洞察力

雌性黑寡妇蜘蛛因其有毒咬伤和她在交配后在自己的伴侣上使用它的声誉而臭名昭着。她的毒液含有latrotoxin，以及其他毒素，这是一种小蛋白质，多年来一直用于生物化学研究，以研究细胞信号和神经元中的神经递质释放。它将黑寡妇置于迷人网状物的中心 - 将其神经毒素与注意力缺陷多动障碍(ADHD)联系起来。

个体对血液毒素的易感性是由神经元表面的特定受体引起的。结合latrotoxin的主要受体称为latrophilin(LPHN)。该受体属于被称为G蛋白偶联受体的蛋白质超家族，其目前是制药工业的激烈研究的主题。到目前为止已经鉴定出三种LPHN-LPHN1,2和3-并且各自具有不同的组织分布，但是它们与黑寡妇毒液中的毒素结合的能力相似。

当latrotoxin与细胞表面的latrophilin结合时，会发生两件事。毒素使用受体作为锚，将自身插入细胞膜，打开通道，使大量钙进入细胞。结果，神经递质从细胞中不受控制地释放，这是导致毒素的影响的原因。毒液也起到神经末端的作用，以防止肌肉松弛，导致持续，强烈和疼痛的收缩。

大多数人很少死于黑寡妇的咬伤，但小孩和老人可能会有生命危险的反应。尽管蜘蛛故事在那里结束，但生化和遗传发现的故事却进入了更加有趣的领域。

2010年2月，国家人类基因组研究所(NHGRI)医学遗传学研究所的研究人员参与了LPHN3基因的一种常见变异的发现，该变异赋予ADHD易感性。常见的神经精神疾病影响全世界8%至12%的儿童，60%的儿童症状持续到成年期。在初步研究中，研究人员发现，如果控制赋予ADHD易感性的LPHN3基因变异的影响，一般人群中ADHD的发病率将降低约9%。

2010年11月，NHGRI小组发表了一篇文章，回顾了科学家们对LPHN及其对精神疾病的影响所学到的知识，再次引起了人们对LPHN3基因变异与ADHD 之间关联的关注。该文章刊登在美国医学遗传学杂志B部分：神经精神遗传学上，并将很快出现在期刊的印刷版中。

在评论文章中，NHGRI研究人员指出，LPHN3具有特定的脑特异性分布和参与大脑活动，是开发新药治疗ADHD的潜在目标。

“如果我们能够识别LPHN3蛋白质中影响其在ADHD患者中的功能的突变，那么我们将有一个很有希望的药物开发候选药物，”NHRII医学遗传学分部的生物化学家Ariel Martinez说道。评论文章。

在评论文章中提到的大鼠研究表明，不同的器官组织以可辨别的分布产生各种LPHN的水平。LPHN1主要在大脑中产生，但在大多数其他组织中产生较低水平。LPHN2主要存在于脑外，尤其是肝脏和肺部。LPHN3仅在大脑中可检测到。作者引用的另一项动物研究发现，缺乏LPHN1的小鼠对其后代表现不佳，这表明LPHN1缺乏对大脑功能的影响不大于一些行为。

他们自己对人体组织进行的研究对大脑中产生不同水平的LPHN3的部分提供了更高的特异性，其中大脑结构如杏仁核，小脑和前额叶皮质水平较高，胼call体水平较低，海马和枕骨，额叶和颞叶。当ADHD通常出现时，这些数据强烈暗示LPHN3在儿童时期的大脑发育中。

“ 对多巴胺系统中涉及的大脑结构中存在高水平的LPHN3并非巧合，这是受ADHD患者影响的因素，”Martinez解释说。“ LPHN3在ADHD和其他神经发育障碍的研究中似乎是一个很有希望的基因。”

在他们的评论文章中，NHGRI研究人员讨论了与ADHD相关的LPHN3变异的二次影响，这是一种增加的物质使用障碍的风险。在ADHD持续到成年期的受试者中，这种继发性行为障碍的终身风险约为50%。研究人员将在即将发表的文章中深入分析LPHN3变体的作用以及物质使用障碍和破坏性行为的风险。

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