自闭症的神经科学:病情如何开始的新线索

北卡罗来纳大学医学院的科学家们揭示了一种特殊的基因是如何帮助组织大脑细胞的支架的，这种细胞被称为径向祖细胞，是大脑有序形成所必需的。先前的研究表明，这种基因在一些自闭症患者身上发生了突变。

这一发现发表在神经元，阐明了一个关键过程的分子细节大脑发育并增加了对自闭症谱系障碍(ASD)生物学基础的科学理解，这是一种与大脑有关的疾病发展据估计，在美国出生的59个孩子中就有一个会受到影响。

“这一发现表明，自闭症谱系障碍可能是由早期发生的干扰引起的大脑皮层研究的资深作者伊娃·s·安东博士说，她是北卡罗来纳大学医学院的细胞生物学和生理学教授，也是北卡罗来纳大学神经科学中心和自闭症研究中心的成员。

大脑皮层——在人类中负责更高的大脑功能，包括感知、语言、长期记忆和意识——与其他大脑结构相比相对较大，占主导地位。

在人类或其他哺乳动物的大脑发育过程中，大脑皮层是如何自我构造的，目前还远未完全了解。但科学家们很早就知道这一点皮质的发展在美国，称为放射状胶质细胞(RGCs)的前体细胞以规则间隔或平铺的模式出现在发育中的皮层底部。每个RGC都萌发出一个单一的茎状结构，称为基底突，延伸到皮层的顶部。这些rgc和它们的基底突起共同形成了一个脚手架，就像建筑工地的脚手架一样。

RGCs分裂形成年轻的皮层神经元，这些幼年神经元爬上支架，在发育中的大脑中找到合适的位置。由于这个支架系统，大脑皮层通常发育出高度规则的结构，由六层不同的神经元组成，这是正常形成功能神经皮层回路所必需的。

Anton和同事们发现，需要一种编码Memo1蛋白质的基因来组织平展的放射状胶质细胞支架。在一些自闭症患者身上也发现了Memo1基因的突变，并被怀疑是导致这种疾病的原因。为了探索Memo1在大脑发育和自闭症中的作用，Anton的团队首先在RGCs的大脑发育早期删除了Memo1基因的小鼠。

他们发现产生的RGC支架被破坏了。每个RGC的茎状基底突形成过多的分支，不再形成引导支架，导致神经元错位和层序紊乱。科学家们将这种不良影响部分归因于不稳定的微管，这些微管通常有助于加强支架结构，并充当RGC功能所需关键分子内部运输的铁路。

有趣的是，对自闭症儿童大脑的研究发现了类似的神经元紊乱斑块。然后，科学家们分析了最近在自闭症行为和智力障碍患者中报道的MEMO1基因突变。他们发现人类MEMO1基因突变导致了MEMO1蛋白的缩短形式，这可以破坏RGC的发育

Anton和他的同事们发现，RGCs中缺乏Memo1的小鼠表现异常，缺乏类似于自闭症患者的探索活动，这进一步支持了自闭症之间的联系。

总的来说，这些发现表明，与其他形式的自闭症相比，与memo1相关的自闭症可能在发育早期就与大脑相连，而这些自闭症起源于神经元分化和连接中断。

安东说:“对于像自闭症谱系障碍这样的大脑发育障碍，即使我们还远远不能纠正子宫内发生的发育障碍，但了解问题的根源是很重要的。”“如果我们要真正找到这些疾病的根本原因，并最终开发出更好的诊断或治疗策略，我们就需要这些基础知识。”

Anton和同事们正在继续评估MEMO1在皮层发育中的作用自闭症随着越来越多的人类基因突变在该基因家族和其他ASD中被发现基因在美国，他们计划从小鼠实验转向人类研究大脑类器官——一种微型大脑，可以从患有ASD相关突变的患者干细胞中培养出来。