2011年6月13日

自闭症模糊大脑区域之间的区别

一个小男孩看着窗外的照片

对大脑中基因表达的一项新分析表明,自闭症会模糊通常区分不同大脑区域的分子差异。这些见解和其他见解为理解导致自闭症和相关疾病的原因提供了新的框架。

自闭症是一种复杂的脑部疾病,其特征是社交互动困难,言语和非语言沟通不畅以及重复行为。它经常被归类为从轻度到重度的类似疾病。这些统称为自闭症谱系障碍(ASD)。 ASD影响约110名美国儿童中的1名。

尽管将多种遗传因素与ASD相关联,科学家们仍无法找出导致这些疾病的原因。由加利福尼亚大学洛杉矶分校的丹尼尔·格施温德(Daniel Geschwind)博士领导的研究小组着手对大脑中的基因活性进行广泛的分析-“转录组学”分析-观察哪些基因表达模式可能揭示有关ASD的信息。该研究得到了美国国立卫生研究院国家心理健康研究所(NIMH)等的支持,于2011年5月26日在线发表于 性质.

该团队分析了来自ASD和健康对照者的尸体脑组织样本。他们首先在与自闭症有关的大脑区域寻找基因表达异常。他们发现了444个在ASD患者的皮层中表达不同的基因。与健康的大脑相比,ASD患者中涉及突触的基因(神经元之间的连接)往往表达不足。相比之下,参与免疫和炎症反应的基因则倾向于过度表达。

研究人员以前已经证明,基因倾向于以集合或“模块”的形式一起打开和关闭。对功能模块的分析显示,与自闭症高度相关的2个模块的表达差异。一个模块代表神经元和突触的发育。在先前的全基因组研究中,许多这些基因也与自闭症有关。第二个模块涉及其他类型的脑细胞的发育。研究人员认为,这些后一种基因表达的变化可能不是ASD的原因,而是其他与疾病有关的因素的结果。

科学家还研究了两个大脑区域(额叶和颞叶(中下部)皮质)之间基因表达的差异。在健康对照者的大脑中以明显不同水平表达的500多个基因中,只有8个在自闭症患者的大脑中显示出这种差异。这表明自闭症中缺少这些区域之间的许多正常分子区别。

通常,在胎儿发育过程中,不同的基因混合会在大脑的不同部位打开,从而形成执行特殊功能的独特组织。 “正常分化的大脑组织的这种模糊表明自闭症患者在这些大脑区域的专业化明显降低了,” Geschwind说。 “这可能反映出早期大脑发育模式的缺陷。”

镍氢电池主任Thomas R. Insel博士说:“这项研究为自闭症中看似完全不同的分子异常提供了共同特征的第一个证据。” “它也指出了一种基于途径的框架,用于理解由相似的分子根源引起的其他脑部疾病的原因,例如精神分裂症和多动症。”

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