Cell跟随基因的脚步 发现自闭症起源

　　

生物通报道：由耶鲁大学领导的一个研究小组报道了自闭症起源的最新研究线索，他们指出了哪种细胞类型，以及人类大脑的起源会受到与自闭症有关的基因突变的影响。这一研究成果公布在11月21日Cell杂志上。
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人们称自闭症儿童为“星星的孩子”。自闭症又称孤独症，是一种由于神经系统失调而导致的发育障碍。全球每20分钟就有一个孩子被诊断为自闭症，目前自闭症患者已达6700万。中国的自闭症患儿也已经超过100万，且患病率逐年上升。自闭症的主要病症包括不正常的社交能力、沟通能力、兴趣及行为模式，其病因尚不明确，但发现自闭症表现出很高的可遗传性及家族聚集性，但由于其临床和基因组学异质性，其遗传基础目前尚不清楚。

在这项研究中，研究人员通过分析BrainSpan项目中获得的大量基因表达数据，确定了受自闭症风险基因影响的共同神经回路，并发现了在何时，何地，以及何种类型的细胞中，这些基因会对人类大脑的发育产生影响，导致出现自闭症谱系紊乱。

虽然还有其它参与自闭症发生的基因和神经回路有待发现，但是这项最新研究结果表明有可能进行自闭症新靶向治疗，文章的通讯作者之一，耶鲁大学神经生物学Kavli研究所教授Nenad Sestan表示。

“我们现在已经了解到，我们可能并不需要治疗整个大脑，改变与自闭症风险基因有关的突变就能在特定的时间，特定的位置影响特定的神经回路， ”Sestan说。

此前的研究表明，要想解析类似自闭症，精神分裂症等复杂疾病的遗传成因是一件不容易的事。目前已经发现了数百个与自闭症谱系紊乱有关的基因，但是似乎没有一个单个的基因能解释这种疾病的症状。因此寻找这种疾病的病因就成为了科学家们孜孜以求的研究目的。

由Sestan 和Matthew State（目前就职于加州大学旧金山分校医学院）领导耶鲁大学研究组，与匹兹堡大学，卡内基梅隆大学等处的研究人员合作，试图克服这一问题，寻找与自闭症有关的9个关键基因的分子途径。

他们分析了这9个自闭症基因何时，以及在何处最有可能共激活，由此发现了两个这样的分子交叉路口。其中第一个会影响一个特定细胞类型——兴奋性投射神经元，以及它们的神经回路，后者在怀孕后约3至5个月变得活跃。第二分子路径则涉及中期胎儿大脑额叶皮质，这是大脑中对于认知，语言和复杂运动行为极为关键的一个区域。

作者指出，目前还不清楚究竟这些机制是如何导致自闭症症状的。这可能是一些发育上的变化影响了疾病，让其以类似于高血压心脏病发作和中风的作用机制产生。

Sestan还表示，这种方法还可以用来寻找其它复杂的精神和神经障碍疾病，其中许多基因导致了疾病多种症状的出现。

“大脑是异常复杂的，但这种方法能帮助我们找到了一些导致复杂大脑疾病的分子机制”Seatan说。
（生物通：张迪）

原文摘要：
Coexpression Networks Implicate Human Midfetal Deep Cortical Projection Neurons in the Pathogenesis of Autism
Autism spectrum disorder (ASD) is a complex developmental syndrome of unknown etiology. Recent studies employing exome- and genome-wide sequencing have identified nine high-confidence ASD (hcASD) genes. Working from the hypothesis that ASD-associated mutations in these biologically pleiotropic genes will disrupt intersecting developmental processes to contribute to a common phenotype, we have attempted to identify time periods, brain regions, and cell types in which these genes converge. We have constructed coexpression networks based on the hcASD seed genes, leveraging a rich expression data set encompassing multiple……