一組分子途徑在自閉癥病人大腦中異常表達可能提供新的治療靶標
設計的自閉癥關注絲帶(autism awareness ribbon)反應自閉癥的復雜性和多樣性 (圖片來自維基共享資源)
【Towersimper注:本文為譯文,僅用作研究之用,不得用作商業開發,轉載請標明翻譯者towersimper】
[The Scientist: May 25, 2011 by Megan Scudellari] 在對自閉癥(autism)患者大腦進行全基因組范圍的RNA分析揭示出一致性的異?;虮磉_模型,并表明幾個分子途徑涉及自閉癥的病理。
該研究“自閉癥患者大腦的轉錄組分析揭示趨同性的分子病理”2011年5月25日發表在Nature雜志上,表明共享的分子途徑是產生一種極其多樣化的疾病---自閉癥的原因,這可能為找到該疾病的生物標志物和治療靶標指明道路。
來自舊金山加州大學的論文通訊作者 Daniel Geschwind說,“這里,采用一種沒有偏差的全基因組掃描方法研究RNA而不是DNA,我們清晰地確定出有兩個主要的過程在大多數自閉癥患者大腦中都是相同的”。范德比爾特大學(Vanderbilt University)的一名神經科學家Karoly Mirnics(未參與這項研究)說,“這是一項做得很好的研究,樣品大小合適,而且經過徹底地全面思考”,“我們需要更多的這些類型的縝密性研究。”
不是將患有自閉癥的人們的DNA序列與正常人的相比較,而這卻是很多經常干的事情,不同于很多全基因組關聯研究需要比較患有自閉癥的人們和正常人的DNA序列,Geschwind和他的同事們決定研究自閉癥患者的mRNA,或者說轉錄組(transcriptome),來確定基因表達上的一些異常性。
他們將來自19名自閉癥患者和17名作為對照的正常人的大腦組織樣品進行比較,并測量小腦(cerebellum)和大腦皮層(cerebral cortex)中的mRNA豐度。在自閉癥患者大腦皮層樣品中發現總共有444個基因發生差異性表達。這是一個令人吃驚的模式。在正常的大腦中,額葉(frontal lobe )上的基因表達與顳葉( temporal lobe)上存在顯著性的差異,這是因為大腦中這兩個區域的功能不同。但是在自閉癥患者大腦中,這兩片腦葉的基因表達水平均勻化,就像是這兩個區域沒有根本不同的功能。
Mirnics隨后在Nature雜志新聞&觀點欄目上寫的一篇的文章中說,“這篇論文暗示自閉癥病人大腦不同區域沒有像它們應該那樣地分化”,“這非??赡苁前l育受損的結果。”這種基因異常表達的模式在2/3以上的自閉癥病人當中都能發現,從而表明一些發生改變的分子途徑在自閉癥病人大腦中是共有的,在自閉癥研究領域,這是一個重要又會引起爭論的觀點。由于就表現型而言,自閉癥病癥變化非常大,而且在所有的自閉癥病癥當中僅有少數基因牽連其中,研究人員早就覺得這種病不存在共同的病因,這就使得人們很難開發出適用范圍廣泛的自閉癥治療方法。
Geschwind說,“如果有100種自閉癥癥狀,我們曾經認為存在110種突變”,“如今這篇論文告訴我們它們之間存在共同的模式。”
為了進一步探索差異性,研究小組集中研究兩個網絡,在那里一個或幾個基因表達發生變化似乎會導致一組相互作用的基因發生異常表達。在它們當中第一個網絡是A2BP1,一種主要的基因剪切體(gene splicer)。該研究小組發現在自閉癥大腦中A2BP1下降表達,從而導致參與神經元突觸功能的基因的異常剪切。第二個網絡包括多種星形細胞(astrocyte)標志物,ADFP and IFITM2,它們的上調表達影響免疫和發炎方面的基因。
采用稱作網絡分析的技術來組織數據,研究小組將他們的發現與非精神性疾病病人的全基因組關聯研究進行比較后,作出結論,即受影響基因的A2BP1網絡在遺傳學上與自閉癥想關聯,甚至可能是因果關系,然而免疫基因的過量表達不是如此。結合在一起就是,這兩個過程表現出相當高程度的關聯性,但是Geschwind說,相對于突觸功能紊亂,“免疫反應可能是次要的”,也可能是由環境因素導致的。
這需要人們花一些時間來理解這些分子途徑是如何聯系在一起的,但是在這種癥狀多樣化的疾病中確認出共同的和基因發生異常表達的分子途徑,就為開發出共同的治療方法治療這種癥狀多樣化的疾病帶來希望。Geschwind說,“它為人們集中研究更快地找到治療方法提供一種跳板。”
Voineagu, I., et al., “Transcriptomic analysis of autistic brain reveals convergent molecular pathology,” Nature, doi: 10.1038/nature10110, 2011.
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