新神经元揭示了有关个体自闭症的线索

新神经元揭示了有关个体自闭症的线索

萨尔克研究人员在自闭症患者的细胞中发现了早期大脑过度生长的特征

拉霍亚—一些人的大脑 自闭症谱系障碍 通常在生命早期，甚至在确诊之前，就会比平时长得更快。一项由索尔克研究所科学家联合领导的新研究采用了一项尖端干细胞技术，以解开导致大脑过度生长这一神秘现象的机制，该现象影响了多达 30% 的自闭症患者。.

研究结果于2016年7月6日发表在《 分子精神病学, 证明在过去十年中开发的干细胞重编程技术可用于模拟复杂疾病的最早阶段，并评估潜在的治疗药物。.

引人入胜的是，索尔克团队发现，与健康个体来源的细胞相比，由干细胞衍生出的神经元在培养皿中形成的连接更少。此外，科学家们通过添加 IGF-1（一种目前正在自闭症临床试验中评估的药物）成功恢复了细胞间的通讯。.

“这项技术使我们能够生成过去难以捉摸的神经元发育的视图，”首席研究员说 鲁斯蒂·盖奇, 索尔克研究所遗传学实验室教授，拥有维和约翰·阿德勒老年神经退行性疾病研究椅位。“我们对利用干细胞方法揭示自闭症生物学机制以及筛选针对这种毁灭性疾病的新型药物疗法的可能性感到兴奋。”

在美国，大约每68名儿童中就有1名患有自闭症，其特点是沟通障碍、社交互动困难和重复性行为，尽管症状的类型和严重程度差异很大。目前尚未发现自闭症的确切病因。.

2010年，盖奇、索尔克基因实验室的卡罗尔·马尔凯托、加州大学圣地亚哥分校的艾莉森·穆奥特里以及他们的合作者证明，他们可以在培养皿中重现瑞特综合征的特征——这是一种罕见的疾病，具有自闭症的特征，但它是由单个基因的突变引起的。.

他们通过获取患者的皮肤细胞，加入一种化学物质混合物，指示这些细胞形成干细胞，然后又将这些新干细胞诱导成神经元来实现这一目标。人体细胞诱导生成所谓的“诱导多能干细胞”（iPSCs）的能力是由研究人员在 2007 年开创的，但一些科学家起初怀疑这项新技术能否为自闭症等复杂的遗传疾病提供见解。.

“在那项研究中，诱导性多能干细胞让我们得以一窥神经元的诞生，否则我们是无法做到的，”Marchetto说道，他是一名资深研究员，也是这项研究的第一作者。“在培养皿中观察到瑞特综合征的特征，这让我们有信心去着手研究古典自闭症。”

在新的研究中，Gage的团队再次与Muotri及其他位于加州大学圣迭戈分校的科学家合作，从一部分患有自闭症的人群中培育出干细胞。这些人的大脑在蹒跚学步期间的生长速度比正常情况快23%，但随后恢复了正常。.

源自患者的神经元前体细胞比正常发育个体的神经元前体细胞增殖更快。Marchetto 表示，这一发现支持一些专家提出的理论，即大脑增大是由细胞正常分裂周期中的中断引起的。此外，自闭症患者的干细胞衍生神经元行为异常，与健康个体相比，其活动爆发的频率较低。.

那些神经元的活性似乎因添加 IGF-1 而得到改善， IGF-1 以增强神经元之间的连接而闻名。该团队计划利用患者的细胞来研究 IGF-1 作用背后的分子机制，特别是通过处理来探测基因表达的变化。.

尽管新衍生的细胞距离患者的大脑还很远，但马尔切托说，单个脑细胞就可以揭示有关这个人的重要线索。’当我们能够看到培养皿中的细胞特征与人类疾病之间的相似之处时，我总是感到惊叹，“她补充道。.

该研究的其他作者是海姆·贝林森 (Haim Belinson) 和安东尼·温肖-鲍里斯 (Anthony Wynshaw-Boris)。 加州大学旧金山分校; 袁天、景欧和丹尼尔·盖什温德，就 加州大学洛杉矶分校; 比阿特丽斯·弗рей塔斯、帕特里夏·贝尔唐-布拉加、克莱伯·特鲁希略、埃里克·库尔什内、辛西娅·巴恩斯、凯伦·皮尔斯、劳伦斯·艾兴菲尔德、蒂齐亚诺·普拉姆帕罗和丽莎·埃勒的 加州大学圣迭戈分校; 陈福 凯斯西储大学 在俄亥俄州克利夫兰；Salk的Krishna Vadodaria、Ana Mendes、Yanelli Nunez、Himanish Ghosh和Rebecca Wright；Krishnan Padmanabhan 罗切斯特大学医学院和口腔医学院 在纽约；以及 Kristen Brennand 西奈山伊坎医学院 在纽约。.

该研究得到了 加州再生医学研究所, ， 那个 美国国立卫生研究院, ， 国际雷特氏综合征基金会, ，， NARSAD独立研究员奖, ，， NIMH自闭症卓越中心 项目资助计划 Leona M. 和 Harry B. Helmsley 慈善信托基金, ， JPB基金会, 罗伯特和玛丽·简·恩格曼基金会， CDMRP 自闭症研究项目, ， 那个 加州大学圣迭戈分校临床与转化研究所, ，和 自闭症之声.