來自自然雜誌
一種罕見的、遺傳性的自閉症形式已被發現——並且可能可以透過蛋白質補充劑治療。
對六名自閉症兒童的基因組測序顯示，一個基因發生了突變，該基因阻止了幾種必需氨基酸被耗盡。今天發表在《科學》雜誌上的一篇論文顯示1，缺乏該基因的小鼠出現了與自閉症相關的神經系統問題，而這些問題透過飲食改變得到了逆轉。
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加州大學聖地亞哥分校的兒童神經科醫生約瑟夫·格里森（Joseph Gleeson）領導了這項研究，他說：“這可能代表了第一種可治療的自閉症形式。” “這對自閉症家庭來說既令人鼓舞，而且我認為也揭示了自閉症的潛在機制。”
但他強調，這些突變可能僅佔極小一部分自閉症病例。“我們不認為這對一般的自閉症患者有影響，”格里森說。而且，尚無證據表明膳食補充劑將有助於這六名兒童，研究人員透過對外顯子組（基因組中編碼蛋白質的部分）進行測序，發現了他們的突變。
在家庭中
這些孩子來自三個具有中東血統的家庭；在每個案例中，父母都是表親。格里森說，研究這樣的家庭使得尋找某些形式自閉症背後罕見的隱性突變比在普通人群中更容易，因為孩子出生時攜帶兩個隱性突變副本的機率更高。
在每個家庭中，格里森的團隊都發現了使BCKD-激酶失活的突變，這種酶通常阻止身體在餐後分解支鏈氨基酸，即亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸。人類無法合成這些氨基酸，必須從食物中獲取。
格里森說：“我們預測患者會過度消耗這些氨基酸。” 預測是正確的：兒童在進食後，血液中支鏈氨基酸的水平較低。缺乏編碼BCKD-激酶基因的小鼠血液和組織中的氨基酸水平也較低。
運輸問題
這種缺陷如何導致自閉症仍然是一個謎。支鏈氨基酸透過血腦屏障（一種保護大腦細胞的堡壘）中的特殊轉運蛋白進入大腦。轉運蛋白還將其他大氨基酸輸送到大腦中，當支鏈氨基酸水平較低時，更多這些其他大分子會透過。格里森的團隊在缺乏BCKD-激酶基因的小鼠大腦中發現了這些較大氨基酸的含量升高。
格里森提出，自閉症的症狀是由低水平的支鏈氨基酸、高水平的這些其他氨基酸或兩者的組合引起的。在突變小鼠大腦中含量升高的氨基酸為兩種神經遞質化學物質提供了原材料，而這些化學物質釋放的突觸與自閉症有關。
至少在小鼠中，這種化學失衡是可以治療的。突變小鼠出現了小鼠自閉症版本的典型神經系統問題，包括震顫和癲癇發作。但是，在給小鼠餵食富含支鏈氨基酸的飲食後不到一週，這些症狀就消失了。
格里森的團隊已嘗試使用含有支鏈氨基酸的肌肉增強補充劑來補充患有這種形式自閉症的兒童的飲食。研究人員發現，這些補充劑可使兒童血液中的氨基酸水平恢復正常。至於他們的自閉症症狀，格里森說，“患者的情況沒有變得更糟，他們的父母說他們的情況有所好轉，但這只是傳聞”。
血液測試
該團隊希望進行一項適當控制的臨床試驗，研究膳食補充劑是否能緩解兒童的症狀。為此，格里森希望找到更多BCKD-激酶基因突變的患者。他說，他們可能非常稀少，但代謝篩查和基因組測序應該可以識別出一些。“他們隱藏在那裡，”他補充道。
馬薩諸塞州波士頓貝斯以色列女執事醫療中心和哈佛醫學院的醫生科學家馬修·安德森（Matthew Anderson）表示，這項研究將鼓勵其他研究人員探索代謝途徑作為自閉症的原因。許多罕見的代謝紊亂，例如苯丙酮尿症（身體無法分解氨基酸苯丙氨酸），如果未經治療，可能與自閉症譜系障礙有關2。診所中可能潛藏著更多這樣的聯絡。
加州大學洛杉磯分校的神經遺傳學家丹尼爾·格施溫德（Daniel Geschwind）說：“如果 5% 或 10% 是由代謝紊亂引起的，並且存在可以透過營養糾正的簡單失衡，那麼人類遺傳學將在未來五到十年內識別出這一點。” “這令人興奮。”