自閉癥研究:不同表型背后暗藏共同機制
摘要:蛋白質(zhì)交互分析的作用的進(jìn)一步證據來(lái)自于研究人員發(fā)現,與對照組相比,典型自閉癥病例更有可能在這個(gè)相互作用組的基因中出現拷貝數變異。
新的研究成果改進(jìn)了科學(xué)家對于這種疾病的發(fā)病過(guò)程和功能上的相互作用的理解。
本報訊
自閉癥又稱(chēng)孤獨癥,是一種廣泛性發(fā)展障礙,以嚴重的、廣泛的社會(huì )相互影響和溝通技能的損害以及刻板的行為、興趣和活動(dòng)為特征的
精神疾病。據統計,
自閉癥的發(fā)病率大約為萬(wàn)分之五。目前科學(xué)家對于自閉癥的病因仍然未知,很多研究人員懷疑自閉癥是由基因控制,再由環(huán)境因素觸發(fā)。日前發(fā)表在《自然》雜志與《科學(xué)―轉化醫學(xué)》雜志上的剖析自閉癥分子
遺傳基礎的兩項研究成果,改進(jìn)了科學(xué)家對于這種疾病的發(fā)病過(guò)程和功能上的相互作用的理解。其中的一篇論文研究了自閉癥大腦中的轉錄調節異常以及拼接,而另一篇文章則描述了一種與自閉癥有關(guān)的蛋白質(zhì)的相互作用組,表明了不同的自閉癥表型背后的共同機制。
美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的IrinaVoineagu和同事分析了對照組個(gè)體和自閉癥患者死后大腦的轉錄組。在進(jìn)行研究的3個(gè)區域中,只有皮質(zhì)表現出了組與組之間顯著(zhù)的基因表達差異。更讓人驚訝的是,在自閉癥患者的大腦中,額葉和顳葉皮層之間在表達上的差別遠遠低于對照組(在其中發(fā)現了174個(gè)有差異表達的基因,而在自閉癥患者中則沒(méi)有發(fā)現),這意味著(zhù)自閉癥的病理學(xué)涉及皮質(zhì)模式的變化。
為了確定不同的轉錄位點(diǎn)對功能造成的影響,研究人員搜索了在正常大腦和自閉癥大腦之間區別表達的基因聯(lián)合表達模塊。其中的一個(gè)模塊在自閉癥病例中極少表達,而在涉及突觸和神經(jīng)信號的基因,以及在已知的自閉癥易感基因中卻很豐富。而第二個(gè)模塊則在自閉癥病例中過(guò)度表達,并且在與免疫力有關(guān)的基因中富集。第一個(gè)模塊包含自閉癥影響基因A2BP1(也稱(chēng)為RBFOX1),它編碼了一個(gè)拼接調節器。這種神經(jīng)元模塊同樣富集于由全基因組相關(guān)研究發(fā)現的自閉癥候選位點(diǎn)的事實(shí)證明了進(jìn)一步調查這種基因網(wǎng)絡(luò )是有道理的。
第二項研究的出發(fā)點(diǎn)則是由26個(gè)基因構成的一組基因,它們與自閉癥具有因果關(guān)系或相互聯(lián)系。盡管這些基因編碼了一系列各種各樣的生物學(xué)功能,然而美國得克薩斯州休斯敦市貝勒醫學(xué)院的YasunariSakai和同事推斷,它們可能僅僅會(huì )聚于幾個(gè)功能通道上。為了證實(shí)這種假設,利用與自閉癥有關(guān)的蛋白質(zhì)片段作為誘餌,基于一項酵母雙雜交試驗,他們建立了一種自閉癥蛋白質(zhì)相互作用圖譜。
相互作用組圖譜由在這次篩查中發(fā)現的539種蛋白質(zhì)構成,強調了與自閉癥發(fā)病機理有關(guān)的新的病理學(xué)相互作用以及途徑,包括一些沒(méi)有預料到的因素,例如,它揭示了SHANK3和錯構素(也被稱(chēng)為T(mén)SC1)之間的緊密聯(lián)系,它們分別是導致PhelanMcDermid綜合征和結節性硬化癥的突變。這是一項重要的發(fā)現,因為它表明一種普通分子導致了在典型自閉癥,以及許多表現出自閉癥表型的廣泛的神經(jīng)
發(fā)育障礙中顯現的自閉癥特征。
蛋白質(zhì)交互分析的作用的進(jìn)一步證據來(lái)自于研究人員發(fā)現,與對照組相比,典型自閉癥病例更有可能在這個(gè)相互作用組的基因中出現拷貝數變異。研究人員同時(shí)發(fā)現,在典型自閉癥病例中,新發(fā)生的拷貝數變異橫跨3個(gè)基因網(wǎng)絡(luò )的遺傳位點(diǎn),從而表明交互作用圖譜還能夠用于疾病基因的發(fā)現。
這兩項研究通過(guò)不同的途徑證明了自閉癥的會(huì )聚性機制――第一項研究以一種無(wú)偏見(jiàn)的方式篩查這些機制,而第二項研究則建立于之前認知的基礎上。識別與一種遺傳異構疾病――例如自閉癥――有關(guān)的功能分子網(wǎng)絡(luò )是向著(zhù)識別診斷和治療目標邁出的重要一步,這兩項研究提供了許多這樣的信息。