自闭症研究从皮肤细胞到脑细胞:第二部分

这位自闭症之声博士后的发现促进了我们对自闭症基因差188金宝搏官网版下载最新异的理解，使我们离个性化治疗更近了一步

由自闭188金宝搏官网版下载最新症代言人Meixner研究员Aditi Deshpande(类2014 - 16)。德什潘德博士在加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所自闭症遗传学研究项目的指导下工作。这个节目是由劳伦·韦斯．

2016年，我描述了我的目标翻译研究博士后奖学金在自闭症之声的188金宝搏官网版下载最新科学博客文章“自闭症研究从皮肤细胞到大脑细胞”中科学杂志细胞的报道发表了我奖学金项目的第一个重大发现。我很想告诉你我的发现。

大脑研究的突破性技术

我使用了一项革命性的技术，它使我们能够从研究参与者身上提取皮肤细胞并将它们转化为诱导多能干细胞(iPSCs)。然后，我们可以刺激iPSCs成熟，变成不同类型的人类细胞，否则很难研究。我们把我们的皮肤变成神经元或脑神经细胞，每一个都带有提供皮肤样本的人的基因组成。(参见下面的图1。)

我们的每个研究参与者都有两种易患自闭症的相关基因变化之一。其中一个变化是删除一个区域16号染色体叫16 p11.2。第二个是重复同样的区域。这部分包含大约29个基因，其中许多在大脑中具有重要功能。

虽然改变(删除或复制)都会使人容易患自闭症，但两者之间有明显的区别。

一个有删除16p11.2的人可能有一个异常大的头和肥胖，并有很高的癫痫风险。

的人重复16p11.2的人可能有一个异常小的头和体重过轻，有很高的精神分裂症风险。

从神经元大小到大脑大小

研究受影响个体的脑细胞能解释这些差异吗?它能帮助确定未来个性化治疗的靶点吗?这些是我们试图回答的一些问题。

我们的实验室和我们有才华的合作者发现，来自16p11.2的ipsc衍生神经元删除携带者比我们在正常发育的神经元中看到的更大更复杂。它们有更大的细胞体(体细胞大小)和更长的分支(树突长度)。相比之下，16p11.2的干细胞衍生神经元重复携带者体型较小，枝条较短。(参见下面的图2。)

这些差异很可能是我们所看到的头部大小差异的基础。换句话说，神经元大小的普遍增加可能会导致头部整体变大，而神经元变小可能会导致头部变小。

重要的是，我们还发现了被改变的神经元在功能上的差异。神经元的主要功能是与其他神经元交流。它通过在每个细胞的分支延伸或树突之间的微观缝隙(或突触)发送和接收化学信号来达到这一目的。(参见右侧的图3。)

共同的差异可以解释自闭症症状

我们发现衍生的神经元来自这两个与正常发育的人相比，16p11.2缺失携带者和复制携带者的突触(大脑连接)更少。

这表明被改变的神经元不能很好地交流。这种共同的问题可能会导致自闭症和相关发育迟缓的共同风险，我们在16p11.2缺失或重复的人身上看到了这种风险。

令人鼓舞的是，其他研究人员也在自闭症小鼠模型中发现了这种类型的突触密度减少，以及他们从患有其他类型自闭症的研究参与者身上创造的ipsc衍生神经元。这表明，未来可能会为严重形式的自闭症带来共同的治疗策略——尽管有许多不同的遗传原因和倾向于这种情况。

构建知识以交付解决方案

在获得有效治疗的道路上，我们还有很多需要学习的东西。在16p11.2段的29个基因的功能是什么?是什么导致了我们在16p11.2重复或缺失的人身上看到的身体和神经上的差异和健康问题?我们期待着解决这些问题的挑战——始终以改善自闭症患者的生活为目标。

最后，我要感谢自闭症之声社区和查尔斯·梅克纳遗产管理公司对这项工188金宝搏官网版下载最新作的支持。我期待着在今后的岁月里报告我们取得的进展。