最新發現:自閉症患者的神經細胞在出生前就有不同

(圖片:Pixabay)

【希望之聲2021年5月17日】(編輯:郭強)醫學期刊 Biological Psychiatry最新發布的有關自閉症的文章表示:「中出現的與自閉症相關的差異表明,這些差異在生命的早期階段就出現了。」

自閉症是一種神經發育疾病,研究人員現在可以把原因追溯到產前發育,儘管這種疾病直到18個月以後才能被診斷出來。最近的一項研究表明,人類腦細胞的非典型發育始於大腦形成的最早期階段,即單個腦細胞的階段。

自閉症(圖片:Pixabay)

這項研究是由倫敦國王學院和英國劍橋大學的科學家進行的,論文發表在Elsevier出版的《生物精神病學》(Biological Psychiatry)雜誌上。

監督這項研究的倫敦國王學院基礎和臨床神經科學系的MRC神經發育障礙中心的Deepak Srivastava博士說:「在這項研究中,我們使用誘導多能幹細胞(iPSCs)來模擬早期。我們的發現表明,自閉症患者的腦細胞發育不同於普通人(typical individuals)。」

研究人員從9名自閉症患者和6名普通人中分離出頭髮樣本。通過使用一系列生長因子處理細胞,科學家們得以驅動毛髮細胞成為神經細胞或神經元——很像在大腦皮層或中腦區域發現的那些細胞。iPSCs保留了它們來自人的遺傳特徵,細胞重新開始發育,就像在子宮裡發生的那樣,這為觀察人們的大腦發育提供了一個「窗口」。

大腦、腦神經(圖片:pixabay)

劍橋自閉症研究中心和倫敦國王學院基礎和臨床神經科學系的分子生物學家Dwaipayan Adhya博士說:「使用來自頭髮樣本的iPSCs,是研究自閉症患者早期大腦發育的最道德的方法。它繞過了動物研究的階段,它是非侵入性的,它只需要一根頭髮或皮膚樣本。」

在不同的階段,作者檢查了發育中細胞的外觀,並對它們的RNA進行了測序,以觀察細胞表達的是哪些基因。

在第9天,普通人的發育神經元形成「神經玫瑰花結」(neural rosettes),這是一種精巧的蒲公英形狀,是典型的發育神經元。自閉症患者的細胞形成較小的玫瑰花結,或根本不形成玫瑰花結。自閉症患者的關鍵發育基因在細胞中的表達水平較低。

在第21天和第35天,普通人和自閉症患者的細胞在許多方面都有顯著差異。這表明大腦皮層神經元的組成在自閉症患者與普通人的大腦發育中存在差異。

《生物精神病學》主編John Krystal博士在談到這一發現時說:「神經細胞中出現的與自閉症相關的差異表明,這些差異在生命的早期階段就出現了。」

大腦神經元(圖片:pixabay)

與大腦皮層神經元中看到的差異不同,定向發育為「中腦神經元」的細胞(一個與自閉症功能障礙無關的大腦區域)在普通人和自閉症患者之間僅顯示出可忽略不計的差異。

「iPSCs的使用使我們能夠更精確地體查自閉症和普通人神經細胞中發生的基因演變與細胞命運的差異。Srivastava博士說:「這些有助於我們理解大腦發育的多樣性。」

劍橋自閉症研究中心主任SimonBaron-Cohen博士是這項研究的共同負責人,他補充說:「有些人可能會擔心,對自閉症患者和普通新生兒大腦差異的基礎研究可能旨在『預防』、『根除』或『治愈』自閉症。這不是我們的動機,我們在反對優生學和重視神經多樣性的價值觀上直言不諱。這類研究目的將使我們更好地理解自閉症和普通人的大腦發育。」

「大腦是科學研究中的終極黑匣子。在這裏,研究者使用了從外周幹細胞衍生的神經細胞來窺視這個黑匣子的內部。這項重要的研究表明——我們可以了解更多大腦發育中的奧秘,並且正在加深我們對自閉症的理解。」Krystal博士最後說。

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