测量精子的突变可能揭示未来孩子患自闭症的风险
自闭症谱系障碍(ASD)的病因还不完全清楚;研究人员认为遗传和环境都起着作用。在某些情况下，这种紊乱与新创这种突变只出现在孩子身上，并不是遗传自父母的DNA。
在2019年12月23日发表的一项研究中自然医学由加州大学圣地亚哥医学院(University of California San Diego School of Medicine)的研究人员领导的一个国际科学家团队，描述了一种测量仅在父亲精子中发现的致病突变的方法，为未来孩子患自闭症的风险提供了更准确的评估。
“每59个儿童中就有一个患有自闭症，我们知道很大一部分是由这些引起的新创DNA突变，但我们仍然不知道这些突变会在何时何地发生，”加州大学圣地亚哥医学院神经精神疾病分子基因组学贝斯特中心的教授兼主任、共同资深作者Jonathan Sebat博士说。“通过我们的新研究，我们可以将这些突变中的一些追溯到父亲，我们可以直接评估这些突变在未来孩子中再次发生的风险。”
最近的研究表明基因破坏新创至少10%到30%的ASD病例涉及基因突变，突变的数量随着父亲怀孕时年龄的增加而增加。新创突变在父母的精子或卵子或受精过程中自发发生。当受精卵分裂时，突变会出现在每个细胞中。现在的研究指出，男性精子是这些突变的一个特别重要的来源，在同一个家族中，突变复发的几率一般估计为1%到3%。
“然而，这种估计并不是基于对单个家庭的风险的实际了解，而是基于发病率一般人群加州大学圣地亚哥医学院神经科学雷迪教授、雷迪儿童基因组医学研究所神经科学研究主任约瑟夫·格里森博士说。“当一种致病突变首次在一个家庭中发生时，它在未来后代中再次发生的概率是未知的。因此，家庭必须在很大的不确定性下做出决定。”
在他们的研究中，格里森、塞巴特和同事们分析了八位已经有自闭症儿童的父亲的精子。他们的目标是在同一个人的细胞中寻找多种基因不同的物质的存在，这种现象被称为嵌合体。通过全基因组深度测序，他们在后代中发现了只与父亲精子匹配的变异。
“虽然医学教科书告诉我们，身体中的每个细胞都有一个相同的DNA副本，但这从根本上是不正确的。每次细胞分裂时都会发生突变，所以体内没有两个细胞在基因上是相同的，”第一作者马丁·布鲁斯博士说，他是格里森实验室的助理项目科学家。
“马赛克可能会导致癌症，也可能在体内悄无声息。如果突变发生在发育早期，那么它将被体内的许多细胞共享。但如果突变只发生在精子中，那么它就会出现在未来的孩子中，但不会导致父亲的任何疾病。”
研究人员确定，致病突变存在于高达15%的父亲的精子细胞中，这一信息无法通过血液样本等其他方法确定。
“我的实验室长期以来一直对了解小儿脑部疾病的起源以及如何发生感兴趣突变会导致儿童患病，”格里森说。“我们之前已经证明，儿童的马赛克会导致癫痫等疾病。在这里，我们表明，在考虑遗传咨询时，父母一方的马赛克至少是同样重要的。”
研究人员说，如果这项研究发展成临床测试，父亲们可以进行他们的精子研究以确定未来儿童复发的确切风险。这些方法可能也适用于那些还没有孩子，但想知道孩子患有疾病的风险的男性。
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