雌性黑寡婦蜘蛛因其有毒咬傷和她在交配后在自己的伴侶上使用它的聲譽(yù)而臭名昭著。她的毒液含有l(wèi)atrotoxin，以及其他毒素，這是一種小蛋白質(zhì)，多年來一直用于生物化學(xué)研究，以研究細(xì)胞信號和神經(jīng)元中的神經(jīng)遞質(zhì)釋放。它將黑寡婦置于迷人網(wǎng)狀物的中心 - 將其神經(jīng)毒素與注意力缺陷多動(dòng)障礙(ADHD)聯(lián)系起來。

個(gè)體對血液毒素的易感性是由神經(jīng)元表面的特定受體引起的。結(jié)合latrotoxin的主要受體稱為latrophilin(LPHN)。該受體屬于被稱為G蛋白偶聯(lián)受體的蛋白質(zhì)超家族，其目前是制藥工業(yè)的激烈研究的主題。到目前為止已經(jīng)鑒定出三種LPHN-LPHN1,2和3-并且各自具有不同的組織分布，但是它們與黑寡婦毒液中的毒素結(jié)合的能力相似。

當(dāng)latrotoxin與細(xì)胞表面的latrophilin結(jié)合時(shí)，會(huì)發(fā)生兩件事。毒素使用受體作為錨，將自身插入細(xì)胞膜，打開通道，使大量鈣進(jìn)入細(xì)胞。結(jié)果，神經(jīng)遞質(zhì)從細(xì)胞中不受控制地釋放，這是導(dǎo)致毒素的影響的原因。毒液也起到神經(jīng)末端的作用，以防止肌肉松弛，導(dǎo)致持續(xù)，強(qiáng)烈和疼痛的收縮。

大多數(shù)人很少死于黑寡婦的咬傷，但小孩和老人可能會(huì)有生命危險(xiǎn)的反應(yīng)。盡管蜘蛛故事在那里結(jié)束，但生化和遺傳發(fā)現(xiàn)的故事卻進(jìn)入了更加有趣的領(lǐng)域。

2010年2月，國家人類基因組研究所(NHGRI)醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)研究所的研究人員參與了LPHN3基因的一種常見變異的發(fā)現(xiàn)，該變異賦予ADHD易感性。常見的神經(jīng)精神疾病影響全世界8%至12%的兒童，60%的兒童癥狀持續(xù)到成年期。在初步研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，如果控制賦予ADHD易感性的LPHN3基因變異的影響，一般人群中ADHD的發(fā)病率將降低約9%。

2010年11月，NHGRI小組發(fā)表了一篇文章，回顧了科學(xué)家們對LPHN及其對精神疾病的影響所學(xué)到的知識，再次引起了人們對LPHN3基因變異與ADHD 之間關(guān)聯(lián)的關(guān)注。該文章刊登在美國醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志B部分：神經(jīng)精神遺傳學(xué)上，并將很快出現(xiàn)在期刊的印刷版中。

在評論文章中，NHGRI研究人員指出，LPHN3具有特定的腦特異性分布和參與大腦活動(dòng)，是開發(fā)新藥治療ADHD的潛在目標(biāo)。

“如果我們能夠識別LPHN3蛋白質(zhì)中影響其在ADHD患者中的功能的突變，那么我們將有一個(gè)很有希望的藥物開發(fā)候選藥物，”NHRII醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)分部的生物化學(xué)家Ariel Martinez說道。評論文章。

在評論文章中提到的大鼠研究表明，不同的器官組織以可辨別的分布產(chǎn)生各種LPHN的水平。LPHN1主要在大腦中產(chǎn)生，但在大多數(shù)其他組織中產(chǎn)生較低水平。LPHN2主要存在于腦外，尤其是肝臟和肺部。LPHN3僅在大腦中可檢測到。作者引用的另一項(xiàng)動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，缺乏LPHN1的小鼠對其后代表現(xiàn)不佳，這表明LPHN1缺乏對大腦功能的影響不大于一些行為。

他們自己對人體組織進(jìn)行的研究對大腦中產(chǎn)生不同水平的LPHN3的部分提供了更高的特異性，其中大腦結(jié)構(gòu)如杏仁核，小腦和前額葉皮質(zhì)水平較高，胼call體水平較低，海馬和枕骨，額葉和顳葉。當(dāng)ADHD通常出現(xiàn)時(shí)，這些數(shù)據(jù)強(qiáng)烈暗示LPHN3在兒童時(shí)期的大腦發(fā)育中。

“ 對多巴胺系統(tǒng)中涉及的大腦結(jié)構(gòu)中存在高水平的LPHN3并非巧合，這是受ADHD患者影響的因素，”Martinez解釋說。“ LPHN3在ADHD和其他神經(jīng)發(fā)育障礙的研究中似乎是一個(gè)很有希望的基因。”

在他們的評論文章中，NHGRI研究人員討論了與ADHD相關(guān)的LPHN3變異的二次影響，這是一種增加的物質(zhì)使用障礙的風(fēng)險(xiǎn)。在ADHD持續(xù)到成年期的受試者中，這種繼發(fā)性行為障礙的終身風(fēng)險(xiǎn)約為50%。研究人員將在即將發(fā)表的文章中深入分析LPHN3變體的作用以及物質(zhì)使用障礙和破壞性行為的風(fēng)險(xiǎn)。