定义自闭症的生物学

Peter Penzes博士，精神病学和行为科学的Ruth和Evelyn邓巴教授，在与一些教授和科学家接触，以评估他们对一个新的Feinberg孤独症研究中心的兴趣时，收到了一些教授和科学家困惑的回答。

“事实证明，西北大学有一系列的科学家和实验室在研究自闭症以及它在基础科学水平或临床水平上的发展，但其中许多人彼此并不了解。”

Penzes希望随着新的自闭症和神经发展中心(CAN)的启动，这样的日子将成为过去。CAN是一个转译科学中心，旨在研究自闭症的神经生物学，促进新的治疗方法的发展。

作为该中心的主任，Penzes招募了28名来自基础科学、转化和临床专业的科学家——这是一种自下而上的方法，既能促进合作，又能培养自闭症和神经发育领域的下一代科学家。

此外，CAN将在每月的研讨会系列中主办全国著名的演讲者，通知西北大学和更大的社区有关最新的自闭症研究在全球范围内。

“这个中心是胶水，将所有这些人聚集在一起，”Penzes说。

一张白纸

根据Penzes的说法，与其他神经系统疾病如帕金森病或阿尔茨海默病相比，自闭症的神经生物学研究相对较少。

“直到十年前，我们对自闭症的所有了解都是基于患者表现出的症状，”Penzes说。

如今，基因组测序技术的进步，以及人们认识到自闭症比以前想象的要普遍得多——据估计，每68个儿童中就有一个自闭症——已经把自闭症的基因成分放在了前沿。

然而，根据Penzes的说法，即使在过去五年的努力下，具体的遗传机制仍然不透明。有些儿童的自闭症可以追溯到一个单一基因，但这种情况很罕见——更常见的是数百个小基因变异累积起来导致自闭症自闭症谱系障碍这使得人们很难将注意力集中在导致特定神经生理变化的基因上。

此外，目前还没有确定的自闭症生物标志物，这进一步使研究复杂化。根据Penzes的说法，虽然帕金森症或阿尔茨海默症等疾病的蛋白质沉积可以表明疾病，但目前还没有对自闭症的客观衡量标准，因此很难确定一种治疗方法是否有效。

CAN希望从头开始建立个性化的治疗方法，将具有相似基因突变的患者分组，确定正常大脑发育偏离轨道的确切时间和地点，并开发治疗这些生物变化的药物。

从西部印迹到药片和注射

虽然识别具有相似突变的患者群体听起来很简单，但迄今为止，约有1000个基因与自闭症有关，而且这个数字还在不断增加。一些科学家使用的策略是，通过研究与自闭症相关但具有更同质性遗传原因的条件来缩小范围，其中包括生理学教授Anis Contractor博士。

承包商研究脆性X染色体综合征(FXS)，这是一种遗传疾病，大约一半的患者也被诊断为自闭症——使其成为美国自闭症最大的单一单基因(与单个基因的突变有关)病因。虽然大多数导致自闭症的基因突变是罕见的，但患有FXS的患者在X染色体上的单个基因上有突变，因此FXS可以用作自闭症某些方面的实验室模型，包括感觉过敏。

“很多病人不喜欢大声的声音，或者不喜欢被触碰。”“当我和自闭症儿童的父母交谈时，一些人告诉我，这些感官问题会导致许多其他问题，因为孩子们变得孤僻或孤立。”

这种症状背后的确切神经生物学尚不清楚，因此承包者追踪了FXS小鼠模型中感觉皮层的发展，发现有几个突触形成的“关键时期”在该疾病的小鼠模型中被推迟了。

承包者说:“这些关键时期的时机必须完美——如果你时机不对，整个系统就会出现故障。”“在FXS小鼠中，来自胡须的感觉反应刺激了皮层中更多的神经元;我们认为这是导致过敏症状的部分原因。”

深入挖掘，承包者追踪到关键时期转移到细胞内氯离子的不平衡。他说，一种最初被批准用于治疗高血压的药物可能被用于纠正临界期偏移，因为它对发育中的神经元中的氯离子转运体起作用。

“他们实际上已经在法国进行了这种药物的临床试验，并将其用于自闭症儿童，”承包者说。“虽然这是一个小群体，药物也不完美，但它显著提高了行为分数。”

镜中奇遇记

根据精神病学和行为科学主席John Csernansky博士的说法，遗传学并不是转译管道的唯一起点——成像也将在CAN发挥作用。

Csernansky也是精神病学和行为科学的Lizzie Gilman教授，他说:“使用成像技术来更好地理解自闭症患者的大脑功能，可能帮助我们确定受这种疾病影响的精确大脑回路，这可能导致新的干预措施，如药物或行为疗法。”“新中心将帮助我们寻找新的合作者，启动新的项目。”

根据Csernansky的说法，现有的技术可以帮助自闭症患者轻松地进行包括成像在内的研究。

Csernansky说:“自闭症患者在封闭的空间中会感到不舒服，比如MR扫描仪。”“然而，自闭症患者可以通过让他们在模拟扫描仪中呆上一段时间来适应磁共振扫描仪，模拟扫描仪的空间和噪音。”

领先众人

自闭症神经生物学领域的发现时机已经成熟:该领域历来研究不足，而现在的新技术使科学家能够快速、廉价地对患者的基因组进行测序，或培养患者的大脑模型，并测试治疗方法。

据Penzes说，当其他机构可能有某种形式的自闭症研究计划时，CAN的独特之处在于它对转化科学的单一关注。

“大多数自闭症中心只做病人护理，”Penzes说。“很少有地方能有28个来自不同学科的科学家聚集在一起，共同的目标是理解自闭症的神经生物学。”

“如果有治疗自闭症的新药，这就是它们的来源，”Penzes补充道。