研究将自闭症与微rna的变化联系起来

在一项重要的新研究中，加州大学洛杉矶分校的科学家们发现，自闭症谱系障碍患者的大脑中被称为microRNAs的微小调节分子水平发生了显著变化，这种调节分子控制着大型基因网络的活动。

这项研究首次证明了微rna在自闭症障碍中的广泛重要性。研究人员发现证据表明，在这项研究中涉及的个体microrna调节着许多先前与自闭症有关的基因。

因此，这项研究使研究人员更接近于了解自闭症障碍的原因，特别是为什么在这些障碍中如此多的基因活动是异常的。原则上，microrna或相关分子有一天可以作为治疗或预防自闭症的药物靶标。

“这些发现为我们对自闭症谱系障碍患者大脑中发生的分子变化的理解增加了一个新的层面，并为我们更详细地研究microrna对这些疾病的贡献提供了一个很好的框架，”加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院的首席研究员、戈登和弗吉尼亚麦克唐纳人类遗传学杰出教授丹尼尔·格什温德博士说。

这项新研究发表在自然神经科学，是迄今为止最全面的与自闭症相关的microRNAs研究，microRNAs是由单链RNA(核糖核酸)组成的小分子，是DNA的更原始的表亲。在2001年之前，人们对microrna几乎一无所知，但研究人员已经确定，在人类细胞中存在数百种不同的microrna，它们共同调节着我们大多数基因的活动。

因为一个典型的microRNA会减少几十到几百个基因的活动，太多或太少的microRNA会同时破坏许多细胞过程的正常工作。不出所料，microRNA异常已经与多种疾病有关，包括阿尔茨海默氏症和癌症。

“自闭症在某种意义上是一个寻找microRNA异常的好地方，因为我们实验室和其他实验室的先前研究已经将自闭症障碍与大量基因表达水平的变化联系起来，”Geschwind说，他也是神经病学和精神病学教授。

在这项研究中，Geschwind和他的同事测量了55名自闭症谱系障碍患者和42名没有自闭症障碍的对照组的尸检脑组织样本中近700个microrna的水平。分析的重点是来自皮质的样本，在大多数自闭症谱系障碍病例中，皮质显示出独特的异常“特征”，包括58个低于正常水平的microRNAs-17和41个高于正常水平的microRNAs-17。

通过观察细胞中似乎一起工作的microrna的分组或“模块”，研究小组发现了另一个自闭症谱系障碍的特征:两个不同的模块，其microrna在自闭症谱系障碍样本中处于异常高的水平，另一个模块的microrna处于异常低的水平。

受影响的microRNAs被认为共同调节数百种不同的基因。在这些基因中，科学家们发现了不成比例的大量已经被认为是“自闭症风险”基因——通常是因为这些基因的突变或不常见的变异与自闭症谱系障碍有关。被认为是由自闭症相关的microrna调控的基因还包括许多已知在自闭症中活动异常的基因，即使没有明显的异常自闭症风险突变。Geschwind的团队选择了几个最强烈的asd链接的microrna，并通过在培养的脑细胞中进行的实验证实，改变它们的水平-在自闭症谱系障碍样本中所见的方向-引起了基因活动的各种变化，这些变化也在这些样本中看到。

Geschwind实验室的博士后学者艾米丽·吴(Emily Wu)说:“从所有这些来看，这些microrna水平的异常可能导致了我们在自闭症患者大脑中看到的广泛的基因表达变化。”她是这项研究的第一作者，并进行了大部分实验。

这项研究采用了先进的RNA测序技术，足够彻底，发现了一些以前从未被描述过的microrna，并将其与自闭症障碍病例联系起来。其中hsa_can_1002-m被证明是灵长类动物特有的，因此在小鼠研究中无法检测到。

该团队计划通过更详细地研究这些与asd相关的microRNAs来进行后续研究，以更好地描述它们改变的水平对基因活动、大脑发育、认知和行为的影响。Wu说:“测试在自闭症动物模型中操纵这些microrna的水平是否可以逆转自闭症相关症状将是很有趣的。”

这项新研究的任何临床回报充其量也需要很多年。但在动物模型研究中成功靶向microRNAs可能最终导致自闭症谱系障碍治疗甚至是预防措施。在美国，自闭症谱系障碍目前影响着大约40个男孩中的一个和200个女孩中的一个，并且没有具体的治疗方法。