科学家将自闭症患者大脑的快速发育与DNA损伤联系起来

索尔克研究所(Salk Institute)的研究人员发现了一种独特的DNA损伤模式，这种模式出现在患有大头型自闭症谱系障碍(ASD)的个体的脑细胞中。这一观察结果发表在该杂志上细胞干细胞，有助于解释在细胞分裂和发育过程中，大脑中可能出现的问题导致了这种疾病。

“分裂或复制是细胞所能做的最危险的事情之一，”索尔克大学教授拉什蒂·盖奇说，他是该研究的资深作者和研究所所长。“大多数DNA损伤都是通过一个非常有效的修复过程修复的，但当分裂速率在基因或环境上发生改变时，就会出现错误，这可能导致长期的功能缺陷。”

ASD是一种沟通和行为发育障碍，根据疾病控制和预防中心的数据，在美国，每59个儿童中就有一个患有ASD。对这种疾病的潜在原因以及可能的治疗方法的研究一直进展缓慢。

2016年，盖奇和他的同事们发现脑干细胞从患有大头型自闭症的人增长得比细胞来自未受影响的个体。(脑干细胞是更特殊类型细胞的前体，比如神经元。)这一发现在一定程度上解释了为什么许多ASD患者也有头大症，或异常大的头:发育过程中脑干细胞的增殖越多，大脑就越大。

在这项新研究中，盖奇和他的同事们再次观察了这些神经前体细胞(npc)。当所有类型的细胞在胚胎发育期间增殖和成熟时，它们快速复制的DNA链积累小错误是正常的，其中大多数都被纠正了，不会造成任何伤害。研究人员想知道，这种在复制压力下发生的DNA损伤是否在自闭症患者快速分裂的神经前体中更为常见。

研究人员从患有ASD和大头畸形的个体以及神经正常的个体(没有ASD)身上收集了皮肤细胞，并使用干细胞重编程技术将每个人的细胞诱导成npc。

盖奇的团队使用了化合物对来自非自闭症人群的npc诱导复制压力，并研究DNA损伤最有可能积聚的位置。他们将非自闭症患者细胞中的这种诱导损伤与自闭症患者细胞中自然积累的DNA损伤进行了比较。来自自闭症患者的npc的DNA损伤水平更高，聚集在36个相同的基因中，这些基因也在暴露于复制压力的健康细胞中受损。在之前的独立基因研究中，有20个基因与自闭症有关。

“新的研究结果告诉我们，大头症患者的细胞自闭症不仅增殖更多，而且自然地经历更多的复制压力，”梅燕王说研究生他是盖奇实验室的研究员，也是这篇新论文的第一作者。

她说，npc的快速增殖可能会导致巨大的头畸形和刺激DNA损伤的细胞压力。这种损伤可能是与ASD相关的突变的一个来源。虽然这项研究中使用的技术告诉研究人员DNA损伤发生在哪里，但他们不知道有多少损伤在细胞成熟为成年神经元之前得到了修复，有多少损伤导致了持久的突变。

“我们想深入研究复制压力和DNA损伤如何长期影响神经元功能，以及由这些干细胞产生的成年神经元是否比通常有更多的突变，”王说。