加州大学圣地亚哥分校的研究人员发现，异常大的大脑可能是自闭症的第一个迹象，最早在妊娠早期就可能被发现。
加州大学圣地亚哥分校的一项研究表明，与自闭症相关的大脑发育差异始于子宫内，自闭症幼儿的大脑皮质类器官更大、生长更快，与更严重的症状相关。这项研究为理解和潜在治疗自闭症开辟了新途径。
加州大学圣地亚哥分校的研究人员发现，异常大的大脑可能是自闭症的第一个迹象，最早在妊娠早期就可能被发现。
一些患有自闭症的儿童面临着严重、持久的挑战，包括发育迟缓、社交困难，甚至可能无法说话。与此同时，其他人的症状可能会随着时间的推移而减轻。
到目前为止，结果的差异对科学家来说一直是个谜。加州大学圣地亚哥分校的研究人员在《分子自闭症》杂志上发表的一项新研究首次阐明了这一问题。研究结果包括：这两种自闭症亚型的生物学基础是在子宫内形成的。
研究人员使用来自 10 名 1 至 4 岁患有特发性自闭症（未发现单基因原因）幼儿的血液干细胞来创建大脑皮质类器官 (BCO) 或胎儿皮质模型。他们还从六个神经正常的幼儿身上创造了 BCO。
关于大脑发育的发现
皮质通常被称为灰质，位于大脑外部。它拥有数百亿个神经细胞，负责意识、思维、推理、学习、记忆、情绪和感觉功能等基本功能。
他们的发现包括：根据不同年份（2021 年和 2022 年）进行的两轮研究，自闭症幼儿的 BCO 明显大于神经正常对照组的 BCO，大约为 40%。每轮都涉及从每位患者身上产生数百个类器官。
研究人员还发现，自闭症幼儿的异常 BCO 生长与其疾病表现相关。幼儿的 BCO 尺寸越大，他们以后的社交和语言症状就越严重，MRI 上显示的大脑结构也越大。与神经正常的同龄人相比，BCO 过度增大的幼儿在社交、语言和感觉大脑区域中表现出大于典型的体积。
“大脑越大越好，但这并不一定是真的，”该大学桑福德干细胞研究所 (SSCI) 综合空间干细胞轨道研究中心主任 Alysson Muotri 博士说。 SSCI 由医学博士、哲学博士 Catriona Jamieson 领导，她是癌症干细胞生物学领域的领先医师科学家，其研究探索了空间如何改变癌症进展的基本问题。
“我们发现，在患有严重自闭症的幼儿的大脑类器官中，有更多的细胞，有时甚至更多的神经元——但这并不总是最好的，”儿科和细胞与分子医学系的教授穆特里补充道。在加州大学圣地亚哥分校医学院。
更重要的是，所有自闭症儿童的 BCO，无论严重程度如何，其增长速度大约是神经正常儿童的三倍。一些最大的大脑类器官——来自患有最严重、持续的自闭症的儿童——也发现神经元的形成加速。幼儿的自闭症越严重，他们的 BCO 生长得越快，有时甚至会产生过多的神经元。
该研究的独特之处
与 Muotri 共同领导这项研究的医学院神经科学系教授 Eric Courchesne 博士称这项研究是“独一无二的”。他说，将自闭症儿童的数据（包括他们的智商、症状严重程度和 MRI 等成像）与相应的 BCO 或类似的干细胞衍生模型进行匹配具有令人难以置信的意义。但奇怪的是，此类研究并没有在他们的工作之前进行。
“自闭症的核心症状是社会情感和沟通问题，”同时担任加州大学圣地亚哥分校自闭症卓越中心联席主任的库尔谢纳说。 “我们需要了解这些挑战的根本神经生物学原因以及它们何时开始。我们是第一个针对这个具体和核心问题设计自闭症干细胞研究的人。”
长期以来，人们一直认为自闭症是一种复杂的进行性疾病，从产前开始，涉及多个阶段和过程。虽然没有两个自闭症患者是相似的，就像没有两个神经正常人一样，但患有神经发育疾病的人通常可以分为两类：那些有严重的社会斗争并需要终身护理，甚至可能不会说话的人，以及那些患有神经发育疾病的人。病情较轻的人最终会发展出良好的语言技能和社会关系。
科学家们还无法确定为什么至少存在两组自闭症患者。他们也无法在产前识别出患有自闭症的儿童，更不用说预测他们的病情可能有多严重了。
现在，Courchesne 和 Muotri 已经确定大脑过度生长始于子宫内，他们希望查明其原因，以便开发一种疗法，可以缓解患有这种疾病的人的智力和社会功能。
参考文献：
“社会症状严重程度的两种自闭症谱系障碍亚型的胚胎起源：大脑皮质类器官大小越大，社会症状越严重”作者：Eric Courchesne、Vani Taluja、Sanaz Nazari、Caitlin M. Aamodt、Karen Pierce、Kuaikuai Duan，桑尼·斯托菲罗斯、琳达·洛佩兹、辛西娅·卡特·巴恩斯、贾登·特罗克塞尔、凯瑟琳·坎贝尔、王天云、肯德拉·霍克泽玛、埃文·E·艾希勒、若奥·V·纳尼、维拉·庞特斯、桑德拉·桑切斯·桑切斯、迈克尔·V·隆巴多、贾娜娜·S·德·苏扎、 Mirian A. F. Hayashi 和 Alysson R. Muotri，2024 年 5 月 25 日，分子自闭症。
DOI：10.1186/s13229-024-00602-8
该研究的共同作者包括 Vani Taluja、Sanaz Nazari、Caitlin M. Aamodt、Karen Pierce、Kuaikuai Duan、Sunny Stophaeros、Linda Lopez、Cynthia Carter Barnes、Jaden Troxel、Kathleen Campbell、Tianyun Wang、Kendra Hoekzema、Evan E. Eichler 、Joao V. Nani、Wirla Pontes、Sandra Sanchez Sanchez、Michael V. Lombardo 和 Janaina S. de Souza。
这项工作得到了美国国家耳聋和沟通障碍研究所、美国国立卫生研究院、加州再生医学研究所和哈特韦尔基金会的资助。我们感谢圣地亚哥幼儿的父母，他们的干细胞被重新编程为 BCO。