脑脊液有望成为自闭症生物标志物
来自加州大学戴维斯分校MIND研究所、北卡罗来纳大学(UNC)和其他机构的研究人员发现,高危婴儿脑脊液(CSF)分布的改变可以预测他们是否会发展为自闭症谱系障碍(ASD)。这项研究发表在3月6日的杂志上生物精神病学.
“通常,自闭症在孩子两三岁开始表现出行为症状时被诊断出来;目前还没有早期的生物学标记,”MIND研究所的研究主任、该论文的共同高级作者大卫·阿马拉尔说。“早在6个月前,我们就可以在核磁共振成像上看到脑脊液分布的改变,这是一个重大发现。”
脑脊液由大脑产生,曾经被当作神经减震器,防止大脑撞到头骨。最近的研究结果表明,脑脊液可以影响神经元迁移和与大脑发育相关的其他机制,以及清除危险分子。
“脑脊液就像大脑中的过滤系统,”前阿马拉尔实验室研究生、现为北卡罗来纳大学约瑟夫·皮文实验室博士后的马克·沈(Mark Shen)说。Piven是这篇论文的共同高级作者,Shen是第一作者。“当脑脊液在大脑中循环时,它会冲走原本会堆积的废物颗粒。我们认为轴外脑脊液是脑脊液未进行过滤和排泄的早期迹象。结果是,可能会有神经炎症的积累,而这些炎症没有被冲洗掉。”
这项研究证实了早期在MIND研究所进行的研究,即蛛网膜下腔(靠近大脑周界)脑脊液增加的婴儿患自闭症的风险增加。目前的研究试图在婴儿脑成像研究(IBIS)中更大的婴儿样本中验证之前的结果,IBIS是由Piven领导的北卡罗来纳大学、华盛顿大学、费城儿童医院和华盛顿大学的国家研究网络。
为了测试脑脊液是否表明患ASD的风险增加,研究人员检查了343名6个月、12个月和24个月婴儿的核磁共振成像。在这一组中,221名婴儿的哥哥姐姐患有ASD,因此患自闭症的风险更高。其余122例无家族史。
后来发展为ASD的婴儿在6个月时的蛛网膜下脑脊液明显多于那些没有发展为ASD的婴儿。在高危婴儿中,那些最终被诊断为自闭症谱系障碍的婴儿的患病几率要高出18%。这些测量对高危组自闭症谱系障碍的预测准确率约为70%。
“6个月大时轴外脑脊液越多,24个月大时被诊断出自闭症的症状就越严重,”Shen指出。
寻找自闭症或任何疾病的生物标记都可能是棘手的。通常,早期的成功是无法复制的。研究人员说,这项规模更大、更有力的后续研究证实了早期的发现,是向前迈出的重要一步。
不过,这只是早期工作,还有许多未解之谜。研究人员不知道脑脊液的积累是否会导致自闭症,或者仅仅是另一个更微妙的原因造成的影响。
此外,生物标志物还不够敏感,不能肯定地说一个孩子会发展为ASD。然而,脑脊液增加和自闭症之间的明显联系可能有重大的临床影响。
阿马拉尔说:“在我们2013年的研究之前,放射科医生通常将其称为‘良性轴外液’,这意味着它没有临床意义。”“这一发现可能会提醒放射科医生和神经学家注意蛛网膜下腔脑脊液增加可能带来的负面后果。”
最终,随着更多的研究,CSF可以帮助评估儿童患自闭症谱系障碍和其他神经系统疾病的风险。
“神经成像脑脊液可能是帮助儿科医生尽早诊断自闭症的另一种工具,”Shen说。“它可以帮助你在任何医院发现的常规核磁共振成像显示风险,因为在标准核磁共振成像上很容易用肉眼看到。”