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Salk小组揭示了自闭症谱系障碍早期发展的线索

2019-01-08 20:40:45 • 来源：

据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention，简称cdc)的数据，拉霍亚-自闭症谱系障碍(ASD)是一种相对常见的沟通和行为发育障碍，在美国大约每59名儿童中就有1名受其影响。尽管该病很流行，但目前尚不清楚该病的病因以及治疗该病的最佳方法。

Salk小组揭示了自闭症谱系障碍早期发展的线索

索尔克研究所(Salk Institute)的研究人员将来自自闭症患者的干细胞与来自非自闭症患者的干细胞进行了比较，首次发现自闭症衍生细胞的发育模式和发育速度存在可测量的差异。

这一发现发表在2019年1月7日的《自然神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上，它可能导致在早期发现ASD的诊断方法，而这一阶段可能会进行预防性干预。

Salk教授Rusty Gage说:“尽管我们的研究只检测了培养基中的细胞，但它可能帮助我们理解基因表达的早期变化如何导致ASD患者大脑发育的改变。”“我们希望这项工作将为研究神经精神病学和神经发育障碍开辟新的途径。”

在这项研究中，研究人员分别从8名ASD患者和5名非ASD患者的皮肤细胞中提取，并将其转化为多能干细胞——这种细胞可以分化成任何类型的细胞。然后，他们通过将干细胞暴露在特定的化学因素下，诱导干细胞沿着成为神经元的道路发育。

通过使用来自干细胞不同发育阶段的分子“快照”，研究小组能够跟踪在干细胞发育成神经元的过程中按一定顺序启动的基因程序。这揭示了ASD患者细胞的关键差异。例如，Salk团队观察到，与神经干细胞阶段相关的遗传程序在ASD细胞中比在没有ASD的细胞中更早启动。这个遗传程序包括许多与ASD的高几率相关的基因。此外，最终从ASD患者身上发育出来的神经元比对照组生长得更快，分支也更复杂。

“这是目前假设在早期大脑发育异常导致自闭症,但从大脑正常发育的过渡到一个ASD诊断模糊,”第一作者西蒙·谢弗说,在规实验室博士后”。该领域的一个重大挑战是确定的关键发展时期及其相关细胞状态。本研究可为发现ASD发展过程中常见的病理特征提供依据。

“这是一个非常令人兴奋的发现，它鼓励我们进一步完善我们的方法框架，以帮助我们进一步了解在症状出现之前的早期细胞生物学事件，”Gage补充说，他是Vi和John Adler年龄相关性神经退行性疾病研究的主席。“研究系统动力学可以最大限度地提高我们捕捉相关机械疾病状态的机会。”

研究人员说，这项研究中的实验将为研究ASD易感性和进展机制提供更动态的方法。

他们下一步计划专注于大脑器官的创造，即在培养皿中建立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，发生在幼儿出现行为异常之后，”Schafer说。“我们希望这些研究能够作为一个框架，在儿童发育的早期，即行为症状出现之前，开发新的诊断方法，从而对治疗和干预产生最大的影响。”

论文中的其他研究人员有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 of Salk;加拿大魁北克拉瓦尔大学的David Gosselin;德国弗莱堡大学Manching Ku;还有加州大学圣地亚哥分校的克里斯托弗·k·格拉斯。

这项工作是由詹姆斯·s·麦克唐纳基金会g·哈罗德& Leila y拿到慈善基金会,JPB基金会的基金会,美国国立卫生研究院(NIH)赠款MH095741 MH090258,Engman基金会安妮特·c·Merle-Smith保罗艾伦家庭基金会,利昂娜·m·哈里b·赫尔姆斯利慈善基金。它还得到了NIH赠款P30 014195、德国研究基金会(DFG)和查普曼基金会的支持。

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