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世界自闭症日 解读CNS杂志自闭症领域重要研究成果!

科界 04月02日

来源:生物谷

目前,全球人群自闭症发病率逐年上升,来自美国最新数据显示,自闭症儿童发病率已由2009年的1/88,上升至现在的1/45;有数据表明,中国自闭症发病率达0.7%,目前中国自闭症患者超过1000万,其中12岁以下的儿童约有200多万。

自闭是脑部神经发育异常造成的一种终身性疾病,以男孩多见。自闭症目前没有特效药,对于患者而言,越早干预效果越好。在中国有12000多万心智障碍者,只有不到5%能找到工作,大部分被圈养在家里。今天是“世界自闭症日”,让我们一起关注自闭症患者,不排斥、不歧视!

本文中,小编整理了近期CNS三大杂志(含子刊)上发表的与自闭症相关的重要研究成果,分享给大家!

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图片来源:Vecteezy

【1】Cell:鉴别出102个自闭症相关基因

doi:10.1016/j.cell.2019.12.036

在一项迄今为止针对自闭症谱系障碍(ASD)的最大规模遗传学研究中,来自全球50多个中心的研究人员报道102个基因与这种疾病有关,包括几十个之前未被发现的基因。某些基因还与智力障碍和发育迟缓有关。但是其他的一些基因是这种疾病特有的,并且似乎与作为这种疾病的典型特征的社交困难有关。了解这些与这种疾病相关的基因将有助于人们更好地理解它的病因并且可能为患有严重ASD的儿童开发出新的药物疗法,相关研究结果发表在Cell期刊上。

研究者表示,自闭症存在一个谱系,许多人不需要做任何新的靶向药物治疗,这是因为他们表现良好。”他说,但是对于那些受到这种疾病严重影响的儿童来说,“精确医学”方法---根据他们的特征(比如他们携带的基因)为他们量身定制的治疗方法---可能会带来希望。ASD是一种大脑疾病,会影响社交技能、沟通和行为控制。根据美国疾病控制预防中心(CDC)的数据,在美国,每59名儿童中就有1人受到这种疾病的影响。这种疾病很复杂,不同人之间差异很大。一些孩子在社交和沟通方面存在较轻的问题,而另一些孩子则受到严重的影响,说话很少,甚至完全不说话,还会陷入重复性的、强迫性的行为中。一些ASD儿童有智力障碍,而其他的一些ASD儿童有平均水平或高于平均水平的智商。

【2】Cell:肠道微生物紊乱诱导自闭症的发生

doi:10.1016/j.cell.2019.05.004

导致自闭症发生的因素有很多,包括遗传和环境影响,而且目前并没有经过批准的治疗方法。近日,一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中,来自加州理工学院的研究人员通过使用小鼠模型进行研究后发现,肠道细菌直接导致小鼠的自闭症行为发生。

近年来,许多研究揭示了ASD患者和神经典型受试者之间肠道微生物组细菌组成的差异。然而,虽然此前的研究确定了潜在的重要关联,但它无法解决观察到的微生物组变化是否是患有ASD,或者它们是否会导致症状。”

研究者表示,我们的研究表明,肠道微生物群足以促进小鼠的自闭症行为。然而,这些发现并不表明肠道微生物会引起自闭症,需要进一步的研究来解决肠道细菌对人类的影响。居住在人体肠道中的微生物群落被称为微生物群,它们的集体基因组被称为微生物群。

这些生物与人类共生。为了营造温暖和营养丰富的环境,细菌可以帮助我们消化食物,影响新陈代谢,并调节我们的免疫系统。为了研究微生物群在小鼠自闭症行为中的作用,研究小组使用了在没有微生物的情况下生长的“无菌”小鼠实验动物,来自患有孤独症的儿童的肠道微生物通过粪便移植转移到这些小鼠中;并将来自没有自闭症的儿童样品移植到其他动物组中。

【3】Nat Neurosci:新研究揭示大脑结构与阿尔兹海默症以及自闭症的关系

doi:10.1038/s41593-020-0602-1

近日,一项刊登在国际杂志Nature Neuroscience上的研究报告中,来自Wellcome Sanger研究所等机构的科学家们通过研究揭示了对大脑结构的新见解。研究人员发现,老鼠大脑皮层中的称为星形胶质细胞的细胞比以前认为的要多样化,在大脑皮层中有不同的星形胶质细胞层,这为迄今为止它们在大脑中的特殊性提供了最有力的证据。相关研究结果改变了我们对大脑以及星形胶质细胞等细胞的作用的理解,这些知识将对神经系统疾病的研究产生影响,包括阿尔茨海默氏病,多发性硬化症和自闭症。

在过去的20年中,研究表明神经胶质细胞是大脑发育和功能的关键参与者,也是更好地了解神经系统疾病的有希望的靶标。尽管此前研究已经对神经元功能和神经元的组织有丰富的知识,但在此之前,很少研究针对跨不同层的神经胶质细胞是否表现出不同的细胞特性;为了回答这个问题,研究人员开发了一种新的方法,以提供更加详细的星形胶质细胞组织视图。

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图片来源:geekclubbooks.com

【4】Nature:促进IL-17a产生有望改善自闭症的行为症状

doi:10.1038/s41586-019-1843-6

多年以来,一些父母已注意到他们的自闭症孩子在发烧时的行为症状有所减轻。在过去的15年中,至少有两项大规模的研究记录了这种现象,但是目前尚不清楚为何发烧会产生这种影响。在一项新的研究中,来自美国麻省理工学院和哈佛医学院的研究人员揭示了可能是这一现象背后的细胞机制。在对小鼠的研究中,他们发现在某些感染情形下,一种称为IL-17a的免疫分子被释放出来并抑制大脑皮层中的一小部分区域,而人们之前已发现这个大脑区域与小鼠的社交行为缺陷有关,相关研究结果近期发表在Nature期刊上。

研究者表示,人们在自闭症患者曾经观察到这种现象,这很让人难以理解,我认为这是因为我们不知道这种机制。如今,这个领域,包括我的实验室,都在努力证明它是如何发挥作用的,从免疫细胞和分子到大脑中的受体,以及这些相互作用如何导致行为改变。” Choi说,尽管在小鼠中取得的发现并不总是可以转化为人类的治疗方法,但是这项研究可能有助于指导制定协助减轻自闭症或其他神经系统疾病的行为症状的策略。

【5】Nat Neurosci:关键基因同时调节儿童自闭症与ADHD多动症

doi:10.1038/s41593-019-0527-8

近日,一项刊登在国际杂志Nature Neuroscience上的研究报告中,来自国家精神病学项目ipsYCH的研究人员通过研究发现,自闭症和注意力缺陷多动症(ADHD)在存在相同的基因变异,这一研究结果进一步加深了我们对两种儿童精神病的生物学原因的认识。

在丹麦,约有1%的学童患有自闭症,而2%至3%的人被诊断出患有ADHD,自闭症和注意力缺陷多动障碍是不同的发育障碍,但它们可以具有某些常见症状;例如,自闭症儿童可能表现出暴力或攻击性行为,冲动,在学校和与社会的关系方面存在问题-而多动症儿童也可以分享这些相同的症状。研究者表示,两种症状之间的相似性可以与同一基因的变化联系在一起,这项新研究是迄今为止最大的针对多动症和自闭症患者基因组中罕见突变的研究。在自闭症儿童和多动症儿童中,在相同程度和相同基因中发现突变的事实表明,所涉及的生物学机制可能相同。

【6】Nature:重大进展!发现功能受损的蛋白CPEB4参与自闭症产生

doi:10.1038/s41586-018-0423-5

大多数自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder)患者不能通过身体特征或严重的神经症状来加以区分。事实上,这些病例仅能根据某些行为-即他们对某些活动的过分关注以及社会交往和互动存在困难-来识别。近年来,通过对数千名患者的遗传分析,自闭症研究取得了重大突破。科学家们已能够找到大约200个基因在表达和/或功能上的缺陷与自闭症易感性之间存在着关联性。然而,在自闭症患者中,这些基因遭受调节异常的基础是未知的。

在一项新的研究中,来自西班牙国家研究委员会等机构的研究人员发现作为一种调节蛋白合成的分子,CPEB4在大多数自闭症病例中都受损。他们观察到CPEB4中的缺陷导致这200个基因中的大多数在表达上存在着调节异常。相关研究结果发表在Nature期刊上。研究者表示,通过研究CPEB4活性发生改变的小鼠模型中的蛋白表达变化,我们吃惊地发现这些变化包括了大多数让个体容易患上自闭症谱系障碍的基因;这项研究是一个例子,说明数百个基因的表达如何完美地加以协调以确保器官和构成这些器官的细胞发挥着正确的功能,在这种情形下,指的是大脑和神经元。

【7】Nature:基因编辑技术开发猴子模型可用于治疗自闭症

doi:10.1038/s41586-019-1278-0

近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自麻省理工学院等机构的研究人员通过研究利用基因组编辑系统CRISPR开发出了自闭症的猴子模型,研究者表示,这些猴子表现出一些特定的,类似于患有自闭症的人类患者的行为特征和大脑连接模式。此前,基于自闭症和其他神经发育障碍的小鼠模型,科学家们研究出了许多候选药物用于临床试验,但它们都没有成功。然而,这种新型模型可以帮助科学家们为某些神经发育障碍开发更好的治疗方案。

研究者表示,我们的目标是创建一个模型,帮助我们更好地了解自闭症的神经生物学机制,并最终发现更易于转化人体临床的治疗方案,我们迫切需要新的治疗方案来治疗自闭症谱系障碍,迄今为止针对小鼠的治疗方法并不令人满意。虽然小鼠研究仍然非常重要,但我们相信灵长类遗传模型将帮助我们开发更好的药物 “。

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图片来源:geekclubbooks.com

【8】Nat Neurosci:科学家阐明自闭症谱系障碍发生的分子机制

doi:10.1038/s41593-018-0295-x

自闭症谱系障碍(Autism spectrum disorder,ASD)是一种相对常见的机体交流和行为发育障碍,其在美国影响着1/59的儿童的健康,尽管这种疾病如此流行,但目前研究人员并不清楚诱发该疾病的原因以及如何有效治疗该病;近日,一项刊登在国际杂志Nature Neuroscience上的研究报告中,来自索尔克研究所的科学家们通过研究将来自ASD个体机体的干细胞与正常个体机体的干细胞进行对比,首次阐明了ASD个体机体衍生细胞发育模式和速度上的差异;相关研究结果或能帮助研究人员开发出能早期诊断ASD的新方法。

研究者Rusty Gage说道,这项研究中尽管我们对培养中的细胞进行了研究,但相关结果或能帮助我们理解基因表达的早期改变如何导致ASD个体大脑发育的改变,本文研究或为后期研究神经精神病学和神经发育障碍提供新的思路和方法。这项研究中,研究者对来自8名ASD个体及5名正常个体机体的干细胞进行研究,将其转化成为多能干细胞,随后将这些多能干细胞暴露于特定化学因子中诱导其转化称为神经元细胞。

【9】Science:揭示与自闭症相关的神经细胞类型

doi:10.1126/science.aav8130

在一项新的研究中,来自美国加州大学旧金山分校等研究机构的研究人员通过对来自患有自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)和没有患有ASD的人的10万多个死后脑细胞进行核RNA测序,发现这种疾病中遭受异常调节的基因类型和发生这种异常调节的细胞类型。这些结果有助于将未来的ASD研究的重点缩小到最可能发生的分子和细胞异常,相关研究结果发表在Science期刊上。

研究者表示,它使用最新的技术,它在单细胞水平下进行研究,它验证并拓展了先前的观察结果。它把以前的研究工作带到一个我们以前从未达到的分辨率水平。这是一项需要完成的实验。在组织水平上,它广泛地重现了以前针对自闭症的研究数据。随后,它首次研究了是哪些细胞类型造成这些差异。当前,美国的儿童ASD发病率大约为1/60,这种疾病涵盖了一系列广泛的病症,其特征是交流和社交能力受损。ASD的异质性使得它的分子病理学研究变得困难。尽管如此,针对来自ASD患者的死后大脑组织开展的基因表达研究已指出了通常受到影响的通路,包括突触功能。

【10】Science子刊:挑战常规!自闭症患者大脑中的GABA受体密度是正常的

doi:10.1126/scitranslmed.aam8434

在一项新的研究中,来自瑞典卡罗林斯卡研究所等机构的研究人员使用放射性标记的示踪剂对15名左右的ASD患者和相同数量的非自闭症受试者大脑中的GABA-A受体进行标记,随后利用PET扫描获取这些参与者的大脑图像。他们还特地对15名左右的ASD患者和相同数量的非自闭症受试者进行了试验性研究,筛选了感兴趣的GABA-A受体α5亚基。最后,他们在三种不同的ASD小鼠模型中使用放射自显影而不是PET扫描研究了这些受体的水平。他们发现GABA-A受体密度在ASD患者和非自闭症受试者之间是没有差异的,而且在小鼠中也发现了类似的结果。相关研究结果发表在Science Translational Medicine期刊上。

研究者表示,他们的研究与其他研究之间的区别在于存在潜在的混淆因素,在Blatt团队开展的那项研究中,患者服用了抗惊厥药等药物;研究者开展的那项针对ASD患儿的研究包括患有癫痫和智力残疾的儿童,以及一些服用抗惊厥药的参与者,相关研究结果与现有研究结果之间的差异可能是由于前者的样本量较小所致。

自闭症 微生物 基因合成

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