科研

小小线粒体与自闭症的古老情缘

一直以来,科学界对于自闭症谱系障碍(ASD)的病因众说纷纭,临床上也缺乏行之有效的药物治疗,自闭症的干预方法更是五花八门,但均为取得显著成果。在过去已有的报道中,科学家曾描述了一些ASD患者线粒体代谢的变化。而近日发表的一项最新研究,很可能为ASD的治疗带来曙光。来自费城儿童医院的研究人员发现,那些经常被忽视的、古老的线粒体DNA(mtDNA)突变可能是自闭症谱系障碍的根本原因。相关研究结果已于8月23日发表于JAMA Psychiatry 期刊。

费城儿童医院研究所线粒体和表观遗传医学中心的Douglas Wallace博士为文章的第一作者,他表示:“我们发现,自闭症风险很大程度与线粒体DNA的突变有关,而不是核变异。这就意味着线粒体能量变化可能是导致ASD发生的一个因素,甚至很可能是主要因素。

此前研究发现,大脑会利用身体产生能量的20%,但却只占身体重量的2%~3%;因此,线粒体能量产生的一个细微的变化都能对大脑造成很大的影响。线粒体DNA的古老变异,称为mtDNA单倍群,这一遗传变异发生在几千年前人类从非洲迁移到世界各地时。而能量代谢的这种微妙改变,更有利于人们适应新的生活环境。

那么究竟mtDNA单倍群和ASD之间有着怎样的关系呢?

为了探究这一问题,研究团队利用基因芯片技术,对来自933个自闭症家庭的遗传数据进行了mtDNA变异分析,包括1624例ASD患者和2417例健康的父母、兄弟姐妹。大多数参与者属于欧洲血统的线粒体,一小部分是来自亚洲、美国本土和非洲。研究中的每个线粒体单倍群都和欧洲最常见的单倍群HHV进行了比较。结果显示,在一些拥有欧洲、亚洲和美洲土著人群的特定mtDNA单倍群个体中,ASD患者的比例十分突出。这证明了研究团队最初的假设。

此外,Wallace还表示:“这项工作的重要之处在于它能有力地表明,线粒体能量不足确实与自闭症有关。同时,遗传性线粒体DNA变异会提高患ASD的风险,这一风险很可能取决于古老的线粒体谱系。

目前,Wallace的研究团队正在探索线粒体功能障碍引起ASD的机制。Wallace表示:“我们正在筛选那些具有类自闭症表型的动物。一旦我们拥有了动物模型,便可以进行药物筛选,我们期待能够开发出改变线粒体能量的方法,并改善自闭症的治疗现状。”

康奈尔大学的顾正龙博士是这一领域的资深专家,他表示这项研究可能会引起人们对线粒体基因组的重视,而在以往的遗传学研究中,人们往往忽视这些mtDNA的古老变异。

参考资料:

Association Between Mitochondrial DNA Haplogroup Variation and Autism Spectrum Disorders

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本文由 测序中国 作者:白云 发表,转载请注明来源!

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