猴子身上發現可能的自閉症生物標記物

血管加壓素水平低下與社會行為差異有關

monkeys and autism

恆河猴。

研究人員一直在努力尋找可用於診斷自閉症譜系障礙的某種可測量的生物訊號,但目前為止一無所獲,只能依靠臨床醫生根據兒童的行為來識別病情。

但在週三,科學家在《科學轉化醫學》雜誌上報告說,一種調節血壓的激素可能就是這些訊號之一。

他們發現,在雄性猴子的腦脊液中,稱為精氨酸血管加壓素(AVP)的分子濃度較低與自閉症樣的社會行為相對應,而較高的AVP濃度則表明這些動物更具社交性。當他們觀察一小群男孩的腦脊液(CSF)中的AVP濃度時,也發現了類似的結果。


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約翰霍普金斯大學的分子神經科學家莫莉·梅弗特博士說:“這是一項非常令人興奮的研究。”她沒有參與這項研究。“最有趣的發現之一是,腦脊液中的血管加壓素與獼猴的社交性以及兒童的自閉症相關。”

梅弗特說,如果證實血管加壓素濃度與自閉症相關,那麼它們或許可以用來診斷該疾病,並作為衡量候選治療方法效果的指標。該研究的主要作者、斯坦福大學精神病學和行為科學副教授凱倫·帕克說,如果未來的研究表明提高激素水平可以緩解自閉症譜系障礙的社會障礙,那麼這種激素可能會成為藥物靶點。

自閉症的診斷依據是社交和溝通障礙,以及重複行為,如拍手或強迫症。

研究人員說,自閉症的生物學診斷測試非常重要,因為兒童開始治療干預的時間越早,效果就越好。由於沒有醫學測試,兒童通常根據他們的行為或發育遲緩在4歲半左右被診斷出來。

帕克強調說,這項研究的發現是初步的,在患有自閉症的男孩身上發現低AVP濃度是基於非常少的樣本,需要在更大的研究中重複驗證。未來的研究還將探討這種關聯是否也適用於成年人,以及AVP或其他激素的水平是否與女孩和雌性動物的自閉症有關。

帕克補充說,鑑於血管加壓素尚未在自閉症中進行測試,不清楚合適的劑量是多少,並且它可能具有明顯的副作用,因此父母不應該嘗試用血管加壓素來治療他們的孩子,血管加壓素通常用於調節血壓和治療一種叫做尿崩症的疾病。

研究自閉症譜系障礙的潛在生物學挑戰之一是缺乏可靠的該疾病的齧齒動物模型。但是,帕克及其同事在過去的研究中已經證實,猴子社交功能的自然變化可以作為人類的可靠替代品。

“它們具有我們關心的用於對照個體的複雜社會認知,如果我們能夠識別出那些自發發生的、像人類一樣的缺陷動物,那就是該模型的價值所在,”帕克說,他同時也是加州國家靈長類動物研究中心的附屬科學家。

對於這項新研究,研究人員選擇了15只表現出低社交性的雄性恆河猴,這意味著它們對與同伴猴子玩耍或互相梳理毛髮不感興趣,同時選擇了15只高社交性的猴子。然後,他們進行了測試,尋找九種生物標誌物的顯著差異,這些標誌物在過去的研究中被認為可能與自閉症有關,包括某些基因的表達、某些訊號通路的產物以及激素AVP和催產素的濃度。

只有一種生物標誌物被認為是社會行為差異的標誌:猴子腦脊液中AVP的濃度,腦脊液是一種無色物質,覆蓋著大腦和脊髓。值得注意的是,兩組猴子的血液中AVP的水平沒有顯示出顯著差異。

為了證實他們的結果,研究人員觀察了第二組雄性猴子,並再次將腦脊液中AVP的濃度與猴子的社交性聯絡起來——AVP越低,它們與同伴猴子的互動就越少。

然後是時候研究人類了。

由於獲取腦脊液是侵入性的(需要腰椎穿刺),研究人員依靠之前出於其他醫療原因(通常是作為化療的一部分)從男孩身上採集的樣本。他們發現,患有自閉症譜系障礙的男孩的腦脊液中AVP濃度較低,但總共只有14個樣本(7個來自對照男孩,7個來自患有自閉症譜系障礙的男孩),研究人員無法得出明確的結論。

帕克說,尚不清楚腦脊液中低AVP濃度是否會導致自閉症的社會問題,或者只是該疾病的另一種後果。她還補充說,這可能只是自閉症的一種生物學標誌物,自閉症的原因複雜且多方面。

但她說,幾十年來,研究人員一直認為血管加壓素是社會功能,特別是雄性動物社會功能的關鍵影響因素。如果AVP確實在自閉症譜系障礙中發揮作用,那麼它在男性中的重要性可能有助於部分解釋為什麼診斷出該疾病的男性是女性的三到四倍

“當人們談論自閉症時,一個被忽視的事情是,患病率非常偏向男性,”帕克說。“因此,如果你正在考慮疾病機制,那麼思考對男性或女性功能有益的生物學原理將非常有趣。”

STAT許可轉載。 本文最初於2018年5月2日發表。

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