Nature子刊:自闭症中基因突变

2017-06-25 13:55:15 来源:
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得了自闭症的人有各种各样的症状,没有两个人具有一样的类型和疾病严重程度。最近,针对数百名患者和近1000个基因进行的大型分析发现,症状的多样性可以追溯到患者基因突变的差异。这项研究是由哥伦比亚大学医学中心的研究人员进行,发表在12月22日的《NatureNeuroscience》。

文献来源:Genotypetophenotyperelationshipsinautismspectrumdisorders.

自闭症研究人员已肯定了数百个基因,当它们产生突变时,Nature子刊:自闭症中基因突变,可能增加患自闭症谱系障碍(ASD)的风险Nature两项研究发现几10个自闭症基因。在ASD患者当中看到的大部份可变性,被认为起源于基本遗传变化的多样性,包括特定基因突变和突变的严重程度。

本文资深作者、哥伦比亚大学内科&外科学院系统生物学和生物信息学副教授DennisVitkup博士指出:“如果我们能了解不同突变如何导致ASD的不同特点,那么我们就能够利用患者的遗传图谱,开发精确的诊断和预后工具,乃至可能开发出个性化医治。”

为了探讨基因突变和自闭症特点之间的联系,Vitkup博士和哥伦比亚1组研究生(JonathanChang、SarahR.Gilman和AndrewH.Chiang),分析了来自SimonsSimplexCollection的数百名ASD患者的临床数据。

自闭症患者IQ和性别差异受突变严重程度的影响

该研究小组发现,更具破坏性的基因突变通常会致使更严重的疾病预后。Vitkup博士说:“看起来恍如高IQ的自闭症患者通常是由温和突变引发的。”

低言语或非言语IQ通常在某些基因中产生突变,这些基因在大脑中更加活跃,Nature子刊:自闭症中基因突变。高IQ的人不太可能具有完全关闭这些基因的突变。相反,只部分伤害大脑中正常基因功能的突变,仿佛与高功能自闭症病例显著相干。

自闭症的性别差异,也能够追溯到个体中突变的基因类型。虽然ASD在男性当中更加常见,但ASD女性更可能出现严重的预后。

哥伦比亚大学的研究人员发现,与男性中的突变基因相比,在女性中突变的基因,通常在大脑内具有更高的活性。在女孩中非常有破坏性的ASD突变,通常存在于某些基因中,这些基因比正常大脑中的典型基因活跃两倍。

Vitkup博士说:“这些模式与1种想法1致,即存在保护女性的机制。通常,只有当1个突变产生在高度活跃的基因中时,我们才能在女性当中看到症状。斟酌到男性和女性大脑中基因活性的内在差异通常大约有几个百分点,这些结果是相当故意义的。”

自闭症突破可破坏大脑中多种细胞类型

自闭症患者的行动变化也可能源于受影响的脑细胞类型,哥伦比亚大学的研究人员首次肯定了大脑中哪一种细胞类型受自闭症突变影响最大。

该小组通过研究小鼠大脑中许多类似细胞类型中自闭症相干基因的正常活动,发现了这些细胞。分析表明,大脑中许多不同类型的神经元遭到自闭症基因突变的影响。

Vitkup说:“终究所有自闭症基因突变会聚到1个单1类型神经元或单1脑区,这个想法其实不是我们在数据中看到的。相反,1个自闭症突变通常会同时影响多个脑区。”

但是,特定的神经元仿佛比其他神经元遭到的影响更大。哥伦比亚大学的研究人员,在皮质和纹状体神经元(它们构成1个控制重复动作和行动的电路,如摇摆,ASD患者中很常见)发现了强烈的影响。

Vitkup博士说:“关于参与自闭症的神经元和电路类型,有很多假定,但是通过使用无偏见的全基因组方法,如本研究所使用的,我们可以了解哪些神经元是最重要的,并解释我们在ASD患者视察到的核心特点。”

了解自闭症的下1步是肯定相干电路,他说:“在过去5年当中,我们已获得了巨大的进步,我们现在已发现了多个受影响的基因,我们将会就这些基因在生物网络中如何共同运作达成共鸣。现在,根据受影响的基因,我们正在肯定受影响的细胞类型和大脑电路,并试图将它们与个体患者的疾病预后联系起来。”

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