研究确定了自闭症中表达改变的一组基因

长期以来，自闭症一直只与行为和环境因素有关，但基因在其发展中的作用现在越来越明显。大约有100个基因已经被发现在自闭症谱系障碍中发挥作用，另有1000个基因正在进行同样的研究。

这种可变性阻碍了在基因组基础上对该疾病的诊断和治疗。然而，巴西São圣保罗大学生物科学研究所(IB-USP)进行的一项新研究指出，在任何自闭症个体中，无论DNA突变与否，都有一个共同的基因表达谱。

“我们在神经祖细胞中发现了一组失调的基因细胞它们会产生神经元，也会产生神经元本身，”ibusp教授玛丽亚·丽塔·多斯桑托斯·e帕索斯-布埃诺说。换句话说，虽然不同自闭症患者的DNA显示出不同的变化，但这些基因的行为在所有自闭症患者中是相似的，与在没有自闭症的人的大脑中观察到的不同。Passos-Bueno隶属于人类基因组和干细胞研究中心(HUG-CELL)。

研究结果发表在该杂志上《分子精神病学》《自然》杂志的一篇文章。

实验

脑组织样本无法从活人身上提取，因此研究人员使用一种称为细胞重编程的技术进行了体外实验。

“我们从自闭症患者和非自闭症患者身上提取牙髓细胞，从中我们创造了多能干细胞，它可以转化为任何类型的细胞。通过这种方式，我们能够在实验室中创造出与患者基因组相同的神经细胞，”这篇文章的第一作者Karina Griesi Oliveira说。Oliveira拥有IB-USP的遗传学博士学位，是阿尔伯特·爱因斯坦以色列教育与研究所(IIEP)的研究员。

5名高功能自闭症患者和1名低功能自闭症患者被选为研究对象;这六个人都有不同的基因图谱。一个对照组由六名健康受试者组成

Oliveira说:“这项研究证实了一个假设，即自闭症的起源是多因素的，而且每个人都不同，这些不同的改变会导致他们神经元功能上的相同问题。”

诱导多能干细胞(iPSCs)被重新编程，以模拟人类大脑发育的两个阶段:神经前体细胞它们会产生神经元，以及在妊娠16周至20周之间与胎儿阶段相当的神经元。

然后，研究人员分析了这些细胞转录组，包括它们所有的RNA分子。RNA作为一种中介，将基因中的信息转化为蛋白质，进而控制细胞行为。

Oliveira说:“通过计算RNA分子，我们能够相当精确地确定基因表达。”

接下来，研究人员使用数学模型来确定在两组(患有和没有自闭症)中哪些基因表达不同，得出了那些负责突触和神经递质释放的基因，即调节神经元之间交流的基因。这一过程影响着整个机体的功能，但最重要的是大脑。

这组基因在神经元中表现出了增加的活性，其中一些在之前的研究中与自闭症有关。“在其他研究中研究的自闭症患者的ipsc衍生神经细胞和死后神经元中，其中一些细胞出现了失调大脑组织属于自闭症患者，验证了该方法，”Passos-Bueno说。

另一方面，使用死后组织数据的第二次分析显示，死亡时基因表达下降。“我们不知道造成这种差异的原因，但有一致的证据表明，这组基因的表达参与了研究自闭症谱系障碍奥利维拉说。

临床意义

这项研究还提供了更多的证据，表明自闭症在怀孕期间开始发展。帕索斯-布埃诺说:“这项研究指出，胎儿神经发育障碍会改变神经元功能，因此孩子出生时基因表达就会改变。”

这些知识可能有助于自闭症的诊断，目前是基于症状的临床分析。

成像、血液测试和基因测序无法帮助诊断绝大多数疑似病例的疾病。Passos-Bueno解释说:“一个主要的基因错误导致大约30%的患者患有自闭症，但70%的疾病的起源是多因素的，DNA的几个改变导致临床症状，因此对遗传数据的解释仍然很复杂。”

该研究路线也可能有利于更有效的治疗策略的发展。“要治疗遗传性疾病，你必须了解基因哪里出了问题。神经递质控制的改变从未被如此清楚地证明过，”ibusp教授、HUG-CELL的首席研究员玛雅娜·扎茨说。

据Zatz介绍，HUG-CELL处于国际研究的前沿自闭症．该小组最近的一项进展是发现了新的基因其中一种是PRPF8。这项研究是发表2020年2月发表在该杂志上自闭症研究．

Zatz说:“非常重要的是要强调，这一切都要感谢Passos-Bueno教授在过去20年里对1000多名自闭症患者及其家庭所做的工作。”IB-USP为自闭症患者和数百种其他遗传疾病患者及其家人提供无偿遗传咨询。

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