不同的自闭症突变导致不同的疾病结果
患有自闭症的人有广泛的症状,没有两个人分享了行为的确切类型和严重程度。现在对数百名患者和近1000个基因的大规模分析已经开始揭示特征之间的多样性如何追溯到患者遗传突变的差异。研究人员在哥伦比亚大学医学中心进行的研究于12月22日发表自然神经科学。
自闭症研究人员已经确定了数百个基因这是,当变异时,可能会增加发展的风险自闭症谱系障碍(ASD)。随着ASD的人们的大部分变异性被认为是源于潜在的遗传变化的多样性,包括突变的特定基因和突变的严重程度。
“如果我们能够了解不同的突变如何导致ASD的不同特征,我们可能能够使用患者的遗传型材来开发准确的诊断和预后工具,也许是个性化治疗,”系统副教授博士博士说,博士学位说生物学和生物医学信息学在哥伦比亚大学的医师和外科医生。
调查遗传突变和遗传突变之间的联系自闭症特质,Vitkup博士和哥伦比亚毕业生团队(Jonathan Chang,Sarah R. Gilman,Andrew H. Chiang)分析了来自西蒙斯单纯x收集的数百名ASD患者的遗传和临床数据。
IQ和性别差异受突变严重程度影响的自闭症
该集团发现更具破坏性基因突变通常导致疾病结果更差。“它看起来好像高智商自闭症患者通常由较温和的突变引发,”Vitkup博士说。
低言语或非语言IQs的患者通常在大脑中更活跃的基因中具有突变。高智商的个体不太可能具有完全关闭基因的突变。相反,仅部分损害大脑中正常基因功能的突变似乎主要与高功能性的自闭症病例相关。
自闭症的性别差异也可以追溯到个人中突变的基因类型。虽然ASD在雄性中更常见,但是具有ASD的女性更有可能落在光谱的严重结束上。
哥伦比亚的研究人员发现,女性中突变的基因通常在整个大脑中具有更大的活性,而不是男性中突变的那些。在平均女孩的基因中发现女孩患者中的损伤突变几乎是正常大脑中典型基因的两倍。
Vitkup博士说:“这些模式与保护女性的机制一致,”Vitkup博士说。“最常见的是,只有当突变击中高活性基因时,我们会看到女性的症状。鉴于男性和雌性大脑中基因活性的固有差异通常是大约几个百分比的阶数,这些发现是非常显着的。”
自闭症突变破坏大脑中多种细胞类型
自闭症患者的行为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已经在确定大脑中哪些细胞类型受自闭症突变影响最大方面迈出了第一步。
该团队通过在小鼠大脑中观察在数十种类似的细胞类型中的自闭症相关基因的正常活动来鉴定这些细胞。分析表明,在整个大脑中许多不同类型的神经元受自闭症基因突变的影响。
“最终都是自闭症的想法突变将收敛到单一类型的神经元或单一脑区域不是我们在数据中看到的,“Vitkup博士说。”相反,自闭症突变通常同时影响多个大脑区域。“
然而,某些神经元似乎比其他神经元更受影响。哥伦比亚研究人员发现在皮质和纹状体神经元中发现了强烈的效果,形成了一种控制重复动作和行为的电路,例如摇摆,坚持明确和限制的利益,这在有ASD的人们中常见。
“关于自闭症的神经元和电路类型有许多假设,但通过使用本研究中使用的一个无偏见的基因组方法,人们可以理解哪个神经元是最重要的,并解释我们所看到的核心特征有ASD的人,“Vitkup博士说。
他说,识别所涉及的电路是理解自闭症的下一步。“过去五年取得了巨大进展:我们和我们的同事现在已经确定了多种受影响的基因,我们正在达成共识,了解基因在生物网络中如何共同努力。现在,基于受影响的基因,我们是识别受影响细胞类型和大脑和试图将它们连接到个体患者的疾病结果。“
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