《顶刊》研究新发现
一项新的研究报告说，与孤独症谱系障碍(ASD)相关的大脑变化涉及的区域比之前认为的更多和更广泛。研究人员确定了所分析的所有11个皮质区域的全脑变化。最大的基因跌落是在视觉皮层和顶叶皮层中发现的，顶叶皮层是与处理触摸，疼痛和温度信息相关的大脑区域。这些发现揭示了与ASD相关的感觉超敏反应。此外，研究人员表示，与ASD相关的RNA改变更可能是孤独症的原因，而不是结果。根据加州大学洛杉矶分校领导的一项新研究，孤独症的大脑变化在整个大脑皮层中是全面的，而不仅仅是被认为影响社会行为和语言的特定区域，该研究显著完善了科学家对孤独症谱系障碍（ASD）如何在分子水平上进展的理解。 这项研究今天发表在《自然》杂志上，代表了在分子水平上表征ASD的全面努力。虽然阿尔茨海默病或帕金森病等神经系统疾病具有明确的病理，但孤独症和其他精神疾病缺乏明确的病理学，因此难以开发更有效的治疗方法。
文章摘要
典型的神经精神障碍缺乏明确的脑病理，但最近的研究表明，在分子水平上的调节失调，其特征是转录组和表观遗传的改变。在孤独症谱系障碍(ASD)中，这种分子病理包括在皮层中的小胶质细胞、星形胶质细胞和神经免疫基因的上调，突触基因的下调，以及基因表达梯度的衰减。然而，这些变化是局限于皮质相关区域还是更广泛仍不清楚。为了解决这个问题，我们对来自112个ASD患者死后样本的11个皮层区域的725个大脑样本和神经典型对照组进行了RNA测序分析。我们发现ASD的皮层中存在广泛的转录组变化，呈现出一种从前到后的梯度，其中初级视觉皮层的差异最大，与皮层区域之间典型的转录组差异的衰减相一致。单核RNA测序和甲基化分析表明，这种强大的分子特征反映了细胞类型特异性基因表达的变化，特别是影响兴奋性神经元和胶质细胞。罕见和常见的ASD相关遗传变异都集中在一个涉及突触信号的下调共表达模块中，而普通变异单独在一个上调的蛋白伴侣基因模块中富集。这些结果突出了孤独症谱系障碍患者大脑皮层广泛的分子变化，超出了联合皮层，广泛涉及初级感觉区域。
研究新起点：孤独症的遗传风险富集在一个特定的神经元模块中，这表明大脑中的RNA变化可能是ASD的原因，而不是该疾病的结果。
这项新研究发现，几乎所有分析的11个皮质区域都发生了全脑变化，无论它们是高临界关联区域 - 涉及推理，语言，社会认知和心理灵活性等功能 - 还是主要感觉区域。研究作者，加州大学洛杉矶分校人类遗传学、神经病学和精神病学的戈登和弗吉尼亚麦克唐纳杰出教授Daniel Geschwind博士说：“我们现在终于开始了解被诊断为孤独症的人的大脑状态，在分子水平上。这为我们提供了一种分子病理学，类似于帕金森氏症，阿尔茨海默氏症和中风等其他脑部疾病，为理解该疾病的机制提供了关键的起点，这将为疾病改变疗法的发展提供信息和加速。就在十多年前，Geschwind领导了第一个通过关注两个大脑区域，颞叶和额叶来识别孤独症分子病理学的努力。之所以选择这些区域，是因为它们是参与高等认知的高阶关联区域 - 尤其是社会认知，在ASD中被破坏。在这项新研究中，研究人员通过对四个主要皮质叶中的每一个的RNA进行测序来检查11个皮质区域的基因表达。他们将112个ASD患者死后获得的脑组织样本与健康脑组织进行了比较。 虽然每个剖析的皮质区域都显示出变化，但基因水平的最大跌落是在视觉皮层和顶叶皮层，它们处理触摸，疼痛和温度等信息。 研究人员表示，这可能反映了ASD患者经常报告的感觉超敏反应。
研究人员发现了强有力的证据表明，孤独症的遗传风险富集在一个特定的神经元模块中，该模块在整个大脑中的表达较低，这表明大脑中的RNA变化可能是ASD的原因，而不是该疾病的结果。
Geschwind说，接下来的步骤之一是确定研究人员是否可以使用计算方法来开发基于逆转ASD风险基因表达变化的疗法，并补充说研究人员可以使用类器官来模拟这些变化，以便更好地了解它们的机制。
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