索尔克研究所团队揭示自闭症谱系障碍早期发育的线索

索尔克研究所团队揭示自闭症谱系障碍早期发育的线索

患有自闭症的人身上的神经元表现出不同的生长模式，并且发育速度更快

拉霍亚—自闭症谱系障碍（ASD）是一种相对常见的发育障碍，影响沟通和行为，在美国约有五十九分之一的儿童患有此病，, 根据美国疾病控制与预防中心. 尽管它很普遍，但其病因以及最佳治疗方法仍不清楚。.

萨克研究所的研究人员将来自自闭症谱系障碍（ASD）患者的干细胞与来自非ASD患者的干细胞进行比较，首次发现了ASD来源细胞在发育模式和速度上的可测量差异。.

这份研究发现于2019年1月7日发表在《 自然-神经科学, 可能有助于开发早期诊断孤独症的方法，从而在有望进行预防性干预的阶段进行干预。.

“尽管我们的研究仅在体外培养的细胞中进行，但它可能有助于我们理解基因表达的早期变化如何导致自闭症谱系障碍个体大脑发育的改变，”索尔克研究所教授说道。 鲁斯蒂·盖奇, ，该研究的资深作者兼研究所所长。“我们希望这项工作能为研究神经精神疾病和神经发育障碍开辟新途径。”

为了进行这项研究，研究人员从八名患有自闭症谱系障碍（ASD）的人和五名未患 ASD 的人身上提取皮肤细胞，并将它们转化为多能干细胞——具有发育成任何细胞类型的能力的细胞。然后，他们通过暴露于某些化学因素，诱导这些干细胞发育成神经元。.

通过利用干细胞在不同发育阶段的分子“快照”，该团队能够追踪干细胞发育成神经元时按特定顺序开启的基因程序。这揭示了来自自闭症谱系障碍（ASD）患者的细胞的关键差异。例如，索尔克团队观察到，与神经干细胞阶段相关的基因程序在自闭症患者的细胞中比在非自闭症患者的细胞中更早开启。这个基因程序包含了许多与患自闭症风险增加相关的基因。此外，最终由自闭症患者发育而来的神经元比对照组的神经元生长更快，树突也更复杂。.

“目前推测，早期大脑发育异常会导致自闭症，但从正常发育的大脑到自闭症谱系障碍（ASD）的诊断之间的过渡是模糊的，”第一作者、Gage实验室的博士后研究员Simon Schafer说。“该领域的一个主要挑战是确定关键的发育期及其相关的细胞状态。这项研究可能为发现ASD发育过程中出现的共同病理特征提供基础。”

“这项发现非常令人兴奋，它鼓励我们进一步完善我们的方法框架，以帮助我们加深对症状出现前早期细胞生物学事件的理解，”盖奇补充道。盖奇还担任了关于衰老相关的神经退行性疾病研究的Vi和John Adler主席。“研究系统动力学可以最大化我们捕捉相关机制性疾病状态的机会。”

研究人员表示，本研究中的实验将有助于为研究涉及自闭症易感性和进展的机制提供更具活力的途径。.

他们接下来的计划是专注于创建大脑类器官，这是实验室中大脑发育的三维模型，使科学家能够研究不同类型脑细胞之间的相互作用。.

“目前的诊断方法大多是主观的，并且是在幼儿出现行为异常后进行的，”Schafer 说。“我们希望这些研究能够为开发新的诊断方法提供一个框架，在儿童发育早期——在行为症状出现很久之前——进行诊断，从而对治疗和干预产生最大的影响。”

该论文的其他研究人员包括：Salk研究所的Apua C. M. Paquola、Shani Stern、Monique Pena、Thomas J. M. Kuret、Marvin Liyanage、Abed AlFatah Mansour、Baptiste N. Jaeger、Maria C. Marchetto和Jerome Mertens；加拿大魁北克市拉瓦尔大学的David Gosselin；德国弗莱堡大学的Ku Manching；以及加州大学圣迭戈分校的Christopher K. Glass。.

本研究由詹姆斯·S·麦克唐纳基金会、G·哈罗德与莱拉·Y·马瑟斯慈善基金会、JPB基金会、新生儿研究基金会、美国国立卫生研究院（NIH）的MH095741和MH090258赠款、恩格曼基金会、安妮特·C·默勒-史密斯、保罗·G·艾伦家族基金会以及莉奥娜·M·和哈里·B·赫尔姆斯利慈善信托基金资助。此外，本研究还得到了NIH赠款P30 014195、德国科学基金会（DFG）和查普曼基金会的支持。.