修剪嬰兒大腦中神經元之間連線的細胞被認為在自閉症譜系障礙中發揮作用。現在,一項研究表明,這些被稱為小膠質細胞的細胞的數量和行為在男孩和女孩之間有所不同,這一發現可能有助於解釋為什麼更多男孩被診斷出自閉症和相關疾病。
加州大學舊金山分校的神經遺傳學家唐娜·沃林(Donna Werling)和她的同事發現,在出生前幾個月,與小膠質細胞相關的基因在男性大腦中的活躍程度高於女性大腦。“這表明男性和女性的大腦發育存在根本性的差異,”她說。
該研究將於5月13日在加利福尼亞州舊金山舉行的國際自閉症研究會議上公佈,目前仍處於初步階段。關於小膠質細胞修剪行為如何影響大腦發育知之甚少。但是沃林團隊的研究“會讓你說‘哇,這真的很有趣,我們應該認真對待它’”,康涅狄格州紐黑文市耶魯大學醫學院的神經科學家凱文·佩爾弗裡(Kevin Pelphrey)說。
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男性自閉症患者是女性的二到五倍。儘管人們普遍承認該疾病(其病因仍然難以捉摸)在女孩中被診斷不足,但精神科醫生一致認為,男性和女性病例的數量之間存在顯著差異。這表明兩性之間存在生物學差異。
沃林著手尋找男性自閉症發病率高於女性的生物學原因。為此,她和她的同事檢查了男性和女性之間腦組織中基因表達的差異。他們最初的預測是,以前與自閉症相關的基因會在男性中以更高的水平表達。但是,該團隊沒有發現將男性與女性區分開來的自閉症基因表達的明確模式。然而,導致小膠質細胞發育或由細胞開啟的基因在男性中更活躍。
在隨後的分析中,她和其他研究人員按年齡對大腦樣本進行分組,發現男性和女性之間小膠質細胞基因表達的最大差異發生在出生前的幾個月。與此同時,她的一些同事參與了一個小組,該小組去年在《自然》雜誌上報道,與沒有該疾病的人相比,與小膠質細胞相關的基因在自閉症患者的大腦樣本中以更高的水平表達。
早期階段
綜上所述,這些結果向沃林表明,男嬰出生前小膠質細胞的較高活性使他們對與自閉症相關的基因更加敏感。她說,另一種可能性是,女孩的活性較低的小膠質細胞可能會保護她們免受這些基因的影響。
她說,考慮這個問題的一種方法是想象一個維恩圖,其中一個圓圈包括按性別區分的大腦生物學方面,另一個圓圈包括患有自閉症和未患有自閉症的人之間存在差異的大腦方面。“我們認為,導致男性和女性患自閉症風險不同的生物學就存在於重疊的區域,”她說。
之前的研究也發現了小膠質細胞可能影響自閉症的跡象。2010年,研究人員在《生物精神病學》中報告說,在來自自閉症患者的13個大腦樣本中,有9個樣本的小膠質細胞異常大、密集或活躍,或者在其他方面很突出。2014年,另一個團隊在《自然神經科學》中報告說,早期生活中小膠質細胞數量較少的小鼠表現出類似自閉症的行為,例如不願與其他小鼠互動。
沃林和她的同事最近的研究與其他研究相吻合,這些研究表明,自閉症大腦的變化很可能在出生前發生,英國劍橋自閉症研究中心主任西蒙·巴倫-科恩(Simon Baron-Cohen)說。巴倫-科恩的工作已將高水平的胎兒睪丸激素與自閉症聯絡起來,他建議未來的研究應探索睪丸激素和其他性激素如何透過小膠質細胞來塑造發育中的大腦。
即使一旦揭示出自閉症的生物學根源,科學家們可能還需要數年時間才能弄清楚這些根源如何轉化為該疾病的各種症狀,例如言語遲緩和對某些話題的專注。儘管如此,“如果我們真正瞭解小膠質細胞在發育中的大腦中做什麼,我們也許能夠更充分地瞭解這種特定的細胞型別如何參與自閉症風險,”沃林說,“最終目標是開發針對這種特定生物學領域的療法。”
本文經許可轉載,並於2017年5月11日首次釋出。
