自闭症的第一个迹象:异常大的大脑

加州大学圣地亚哥分校的一项研究表明，与自闭症相关的大脑发育差异始于子宫内，自闭症幼儿的大脑皮质类器官更大、生长更快，与更严重的症状相关。这项研究为理解和治疗自闭症开辟了新的途径。

　　

加州大学圣地亚哥分校的研究人员发现，异常大的大脑可能是自闭症的第一个迹象，早在怀孕的前三个月就有可能被发现。

一些自闭症儿童面临着严重的、持久的挑战，包括发育迟缓、社交困难，甚至可能无法说话。与此同时，其他人的症状可能较轻，随着时间的推移会减轻。

直到现在，结果的差异对科学家来说一直是个谜。加州大学圣地亚哥分校的研究人员发表在《Molecular Autism》杂志上的一项新研究首次阐明了这一问题。其发现包括:这两种自闭症亚型的生物学基础是在子宫内发育的。

研究人员使用来自10名1至4岁的幼儿的血液干细胞，这些儿童患有特发性自闭症(没有发现单基因原因)，以创造大脑皮质类器官(BCOs)，或胎儿皮质模型。他们还从六个神经正常的幼儿身上创建了BCOs。

大脑发育的发现

大脑皮层通常被称为灰质，分布在大脑外部。它拥有数百亿神经细胞，负责意识、思考、推理、学习、记忆、情感和感觉功能等基本功能。

在他们的发现中:根据在不同年份(2021年和2022年)进行的两轮研究，自闭症幼儿的BCOs明显大于神经正常对照组，约为40%。每一轮都需要从每位患者身上培育出数百个类器官。

研究人员还发现，自闭症幼儿的BCO异常生长与他们的疾病表现有关。幼儿的BCO越大，他们在以后的生活中出现的社交和语言症状就越严重，核磁共振成像显示，他们的大脑结构也越大。与神经正常的同龄人相比，BCOs过度增大的幼儿在社交、语言和感觉脑区表现出比正常儿童更大的体积。

“大脑越大越好不一定是真的，”斯坦福大学干细胞研究所(SSCI)综合空间干细胞轨道研究中心主任Alysson Muotri博士说。SSCI由Catriona Jamieson医学博士领导，她是癌症干细胞生物学领域的一位领先的内科科学家，其研究探索了太空如何改变癌症进展的基本问题。

“我们发现，在患有严重自闭症的幼儿的大脑类器官中，有更多的细胞，有时更多的神经元——这并不总是最好的，”Muotri补充说，他也是加州大学圣地亚哥医学院儿科和细胞与分子医学系的教授。

更重要的是，所有自闭症儿童的BCOs，无论其严重程度如何，其增长速度大约是正常儿童的三倍。一些最大的大脑类器官——来自患有最严重、最持久的自闭症的儿童——也看到了神经元的加速形成。幼儿的自闭症越严重，他们的BCO增长得越快——有时会发展到神经元过剩的地步。

研究的独特方面

Eric Courchesne博士是医学院神经科学系的教授，他与Muotri共同领导了这项研究，他称这项研究是“独一无二的”。他说，将自闭症儿童的数据——包括他们的智商、症状严重程度和核磁共振成像等——与他们相应的BCOs或类似的干细胞衍生模型相匹配，具有不可思议的意义。但奇怪的是，在他们工作之前，并没有进行过这样的研究。

“自闭症的核心症状是社会情感和沟通问题，”Courchesne说，他也是加州大学圣地亚哥分校自闭症卓越中心的联合主任。“我们需要了解这些挑战的潜在神经生物学原因以及它们何时开始。我们是第一个设计自闭症干细胞研究这个特定和核心问题的人。”

长期以来，人们一直认为自闭症是一种复杂的进行性疾病，始于产前，涉及多个阶段和过程。虽然没有两个自闭症患者是相似的——就像没有两个神经正常的人一样——那些有神经发育问题的人通常可以分为两类:那些有严重的社会斗争，需要终身护理，甚至可能不会说话的人，以及那些病情较轻的人，他们最终发展出良好的语言技能和社会关系。

科学家们还不能确定为什么至少存在两组自闭症患者。他们也无法在产前识别自闭症儿童，更不用说预测他们的病情有多严重了。

现在Courchesne和Muotri已经确定大脑过度生长始于子宫，他们希望找出其原因，从而开发出一种治疗方法，可能会缓解患有这种疾病的人的智力和社交功能。

参考文献:“Embryonic origin of two ASD subtypes of social symptom severity: the larger the brain cortical organoid size, the more severe the social symptoms” by Eric Courchesne, Vani Taluja, Sanaz Nazari, Caitlin M. Aamodt, Karen Pierce, Kuaikuai Duan, Sunny Stophaeros, Linda Lopez, Cynthia Carter Barnes, Jaden Troxel, Kathleen Campbell, Tianyun Wang, Kendra Hoekzema, Evan E. Eichler, Joao V. Nani, Wirla Pontes, Sandra Sanchez Sanchez, Michael V. Lombardo, Janaina S. de Souza, Mirian A. F. Hayashi and Alysson R. Muotri, 25 May 2024, Molecular Autism.