近期的研究將散布于大腦的數(shù)百種基因突變與自閉癥風(fēng)險增加聯(lián)系到一起，可憐的自閉癥研究人員要從何處開始著手？

加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的神經(jīng)科學(xué)家或許擁有了答案。他們第一次通過功能繪制出了數(shù)組自閉癥風(fēng)險基因的圖譜，并確定了早期大腦發(fā)育過程中這些基因通常在何處及何時發(fā)揮重要作用。

此外，他們還發(fā)現(xiàn)，定義大腦皮質(zhì)部分區(qū)域之間關(guān)鍵信號通路的一些神經(jīng)回路出現(xiàn)了錯亂。研究表明，這些早期錯亂是在胎兒腦發(fā)育過程中幾個基因突變所導(dǎo)致，而并非是自閉癥的后果。

這些發(fā)表在11月21日《細(xì)胞》（Cell）雜志上的研究發(fā)現(xiàn)，將有助于科學(xué)家們了解分子水平上遺傳改變導(dǎo)致自閉癥的機(jī)制，以及區(qū)分未來研究靶點的優(yōu)先次序。

論文主要作者、加州大學(xué)洛杉磯分校David Geffen醫(yī)學(xué)院神經(jīng)學(xué)教授Daniel Geschwind博士說：“鑒別提高風(fēng)險的遺傳變異只是闡明疾病的第一步。我們需要弄清楚遺傳改變出現(xiàn)在大腦的何處，發(fā)育的什么階段以及它們破壞了哪些生物學(xué)功能。只有這樣我們才能了解突變導(dǎo)致自閉癥的機(jī)制。”

利用在線圖集BrainSpan，作者們繪制出了出生前發(fā)育大腦中的基因活性圖表。尤其是，他們調(diào)查了基因表達(dá)過程中發(fā)生的事件。

Geschwind和同事們發(fā)現(xiàn)，在兩個對早期大腦發(fā)育至關(guān)重要的過程中風(fēng)險基因高度活化。

論文第一作者、Geschwind實驗室研究生Neelroop Parikshak說：“我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)細(xì)胞決定它們的未來身份以及在神經(jīng)回路中的作用時，基因變異會在發(fā)育大腦中表達(dá)。因此，一些基因變化通過改變突觸以及塑造神經(jīng)元彼此傳遞信號的方式，影響了大腦連接。”

突變基因還擾亂了大腦層和左右半腦相互聯(lián)系的方式，過去對自閉癥大腦的成像研究證實過這一現(xiàn)象。

Geschwind說：“我們發(fā)現(xiàn)了，將自閉癥大腦層和半球相互聯(lián)系起來的神經(jīng)回路基因相關(guān)的破壞。我們的結(jié)果表明，突變基因引起了錯誤連接；這并不是疾病本身的結(jié)果。”

這一UCLA研究小組還證實，盡管自閉癥和智力障礙共享一些相似的風(fēng)險基因，但這些基因以獨特的方式發(fā)揮著作用，第一次表明了兩種疾病之間的差異。

Parikshak 說：“由于兩種疾病的風(fēng)險基因重疊，人們常常會將智力障礙與自閉癥混到一起。我們證實，這些基因在大腦發(fā)育過程中不同的時間、不同的大腦區(qū)域具有獨特的表達(dá)模式。”

“與智力障礙相關(guān)的基因影響了機(jī)體許多的生物學(xué)過程。但與自閉癥相關(guān)的基因往往影響的是特定的功能，例如對于許多人類特異行為，如說話和語言至關(guān)重要的大腦區(qū)域之間的聯(lián)系。”

這項研究將在不久的將來，當(dāng)神經(jīng)科學(xué)家們測序數(shù)千人的基因組，尋找與自閉癥和智力障礙相關(guān)的遺傳突變時獲得直接利益。

Geschwind 說：“我們的分析結(jié)果可公開獲取，這使得其他研究人員可以擴(kuò)展我們的研究，更詳細(xì)探討數(shù)據(jù)。我們認(rèn)為，這將是朝著了解自閉癥和其他神經(jīng)發(fā)育障礙背后的生物學(xué)邁出的重要的一步。”