摘要：自閉癥嚴重程度的差異與胚胎時期的大腦發育有關，更大的大腦類器官與更嚴重的自閉癥癥狀相關。
根據加州大學圣地亞哥分校最近進行的一項研究，異常大的大腦可能是自閉癥的第一個跡象——早在懷孕的頭三個月就可以看到。
一些患有重度自閉癥的兒童在社交、語言和認知技能方面面臨終身挑戰，包括無法說話。相比之下，其他人表現出較輕微的癥狀，可能會隨著時間的推移而改善。
直到現在，結果的差異對科學家來說一直是個謎。加州大學圣地亞哥分校的研究人員發表在《Molecular Autism》雜志上的一項新研究首次闡明了這一問題。其中一項發現是:這兩種自閉癥譜系障礙亞型的生物學基礎是在胚胎發育的最初幾周和幾個月里形成的。
圖1 兩種ASD亞型自閉癥的嚴重程度的胚胎起源
研究人員使用的誘導多能干細胞(iPSCs)是從10名患有自閉癥的幼兒和6名同齡的神經正常“對照組”的血液樣本中提取的。能夠被重新編程成任何類型的人類細胞，他們使用iPSCs來制造大腦皮質類器官(BCOs)——胚胎發育最初幾周的大腦皮質模型。自閉癥幼童的干細胞培養出的真正的“迷你大腦”比正常對照組的大腦長得大得多——大約40%，這證明了在每個孩子的胚胎發育過程中明顯發生的增長。
大腦過度生長和自閉癥嚴重程度之間的聯系
“我們發現，胚胎BCO越大，孩子后來的自閉癥社會癥狀就越嚴重，”加州大學圣地亞哥分校的Eric Courchesne說，他是這項研究的首席研究員，也是神經科學系自閉癥卓越中心的聯合主任。“患有重度自閉癥的幼兒在胚胎發育期間BCO過度生長最多，這是最嚴重的自閉癥類型。那些有輕微自閉癥社會癥狀的人只有輕微的過度生長。”
2019年的資料照片中顯示，由Alysson Muotri博士創造的大腦皮質類器官(BCOs)。加州大學圣地亞哥分校(University of California San Diego)的研究人員使用自閉癥幼兒的干細胞，并從中創造出BCOs。他們發現，患有自閉癥的幼兒的干細胞發育成更大的BCOs。根據核磁共振成像，患有自閉癥的幼兒的腦容量也更大。來源:加州大學圣地亞哥分校健康科學
Courchesne及其同事利用腦皮質類器官(BOCs)、綜合社會腦成像、社會眼動追蹤和社會行為測試發現，深度自閉癥始于胚胎發育階段。胚胎BCOs過度生長越大，幼兒期自閉癥社會癥狀越嚴重。患有重度自閉癥的幼兒，這是最嚴重的自閉癥類型，在胚胎發育期間有最極端的BCO過度生長。
值得注意的是，BCO越過度生長，深度自閉癥兒童大腦的社會區域也越過度生長，兒童對社會刺激的注意力也越低。當與加州大學圣地亞哥分校卓越自閉癥中心研究的成百上千名幼兒的標準進行比較時，這些差異就很明顯了。更重要的是，患有嚴重自閉癥的幼兒的bco增長得太快，也太大了。
“大腦越大越好不一定是真的，”斯坦福大學干細胞研究所綜合空間干細胞軌道研究中心主任阿利森·穆特里博士同意這一觀點。Muotri和Courchesne合作進行了這項研究，Muotri貢獻了他專有的BCO開發方案，他最近在《Nature Protocols》上發表了他在BCO測量方面的專業知識。
圖2 從人類iPSC培養BCO
對治療和進一步研究的啟示
Courchesne說，因為重度自閉癥和輕度自閉癥最重要的癥狀是在社會情感和交流領域經歷的，但嚴重程度不同，“這兩種自閉癥亞型的胚胎起源的差異迫切需要被理解。這種理解只能來自像我們這樣的研究，這些研究揭示了他們面臨社會挑戰的潛在神經生物學原因，以及挑戰何時開始。”
2019年的資料照片中顯示，由Alysson Muotri博士創造的大腦皮質類器官(BCOs)。加州大學圣地亞哥分校(University of California San Diego)的研究人員使用自閉癥幼兒的干細胞，并從中創造出BCOs。他們發現，患有自閉癥的幼兒的干細胞發育成更大的BCOs。根據核磁共振成像，患有自閉癥的幼兒的腦容量也更大。來源:加州大學圣地亞哥分校健康科學
巴西圣保羅聯邦大學藥理學教授Mirian A.F. Hayashi博士和她的博士生Jo?o Nani確定了BCO過度生長的一個潛在原因。他們發現，在自閉癥患者的BCOs中，調節胚胎大腦生長的蛋白質/酶NDEL1減少了。表達越低，BCOs越大。
Muotri說:“確定NDEL1不能正常工作是一個關鍵的發現。”
Courchesne、Muotri和Hayashi現在希望找出自閉癥患者大腦過度生長的其他分子原因——這些發現可能會導致治療方法的發展，從而緩解自閉癥患者的社交和智力功能。
參考資料
[1] Embryonic origin of two ASD subtypes of social symptom severity: the larger the brain cortical organoid size, the more severe the social symptoms
摘要：自閉癥嚴重程度的差異與胚胎時期的大腦發育有關，更大的大腦類器官與更嚴重的自閉癥癥狀相關。
根據加州大學圣地亞哥分校最近進行的一項研究，異常大的大腦可能是自閉癥的第一個跡象——早在懷孕的頭三個月就可以看到。
一些患有重度自閉癥的兒童在社交、語言和認知技能方面面臨終身挑戰，包括無法說話。相比之下，其他人表現出較輕微的癥狀，可能會隨著時間的推移而改善。
直到現在，結果的差異對科學家來說一直是個謎。加州大學圣地亞哥分校的研究人員發表在《Molecular Autism》雜志上的一項新研究首次闡明了這一問題。其中一項發現是:這兩種自閉癥譜系障礙亞型的生物學基礎是在胚胎發育的最初幾周和幾個月里形成的。
圖1 兩種ASD亞型自閉癥的嚴重程度的胚胎起源
研究人員使用的誘導多能干細胞(iPSCs)是從10名患有自閉癥的幼兒和6名同齡的神經正常“對照組”的血液樣本中提取的。能夠被重新編程成任何類型的人類細胞，他們使用iPSCs來制造大腦皮質類器官(BCOs)——胚胎發育最初幾周的大腦皮質模型。自閉癥幼童的干細胞培養出的真正的“迷你大腦”比正常對照組的大腦長得大得多——大約40%，這證明了在每個孩子的胚胎發育過程中明顯發生的增長。
大腦過度生長和自閉癥嚴重程度之間的聯系
“我們發現，胚胎BCO越大，孩子后來的自閉癥社會癥狀就越嚴重，”加州大學圣地亞哥分校的Eric Courchesne說，他是這項研究的首席研究員，也是神經科學系自閉癥卓越中心的聯合主任。“患有重度自閉癥的幼兒在胚胎發育期間BCO過度生長最多，這是最嚴重的自閉癥類型。那些有輕微自閉癥社會癥狀的人只有輕微的過度生長。”
2019年的資料照片中顯示，由Alysson Muotri博士創造的大腦皮質類器官(BCOs)。加州大學圣地亞哥分校(University of California San Diego)的研究人員使用自閉癥幼兒的干細胞，并從中創造出BCOs。他們發現，患有自閉癥的幼兒的干細胞發育成更大的BCOs。根據核磁共振成像，患有自閉癥的幼兒的腦容量也更大。來源:加州大學圣地亞哥分校健康科學
Courchesne及其同事利用腦皮質類器官(BOCs)、綜合社會腦成像、社會眼動追蹤和社會行為測試發現，深度自閉癥始于胚胎發育階段。胚胎BCOs過度生長越大，幼兒期自閉癥社會癥狀越嚴重。患有重度自閉癥的幼兒，這是最嚴重的自閉癥類型，在胚胎發育期間有最極端的BCO過度生長。
值得注意的是，BCO越過度生長，深度自閉癥兒童大腦的社會區域也越過度生長，兒童對社會刺激的注意力也越低。當與加州大學圣地亞哥分校卓越自閉癥中心研究的成百上千名幼兒的標準進行比較時，這些差異就很明顯了。更重要的是，患有嚴重自閉癥的幼兒的bco增長得太快，也太大了。
“大腦越大越好不一定是真的，”斯坦福大學干細胞研究所綜合空間干細胞軌道研究中心主任阿利森·穆特里博士同意這一觀點。Muotri和Courchesne合作進行了這項研究，Muotri貢獻了他專有的BCO開發方案，他最近在《Nature Protocols》上發表了他在BCO測量方面的專業知識。
圖2 從人類iPSC培養BCO
對治療和進一步研究的啟示
Courchesne說，因為重度自閉癥和輕度自閉癥最重要的癥狀是在社會情感和交流領域經歷的，但嚴重程度不同，“這兩種自閉癥亞型的胚胎起源的差異迫切需要被理解。這種理解只能來自像我們這樣的研究，這些研究揭示了他們面臨社會挑戰的潛在神經生物學原因，以及挑戰何時開始。”
2019年的資料照片中顯示，由Alysson Muotri博士創造的大腦皮質類器官(BCOs)。加州大學圣地亞哥分校(University of California San Diego)的研究人員使用自閉癥幼兒的干細胞，并從中創造出BCOs。他們發現，患有自閉癥的幼兒的干細胞發育成更大的BCOs。根據核磁共振成像，患有自閉癥的幼兒的腦容量也更大。來源:加州大學圣地亞哥分校健康科學
巴西圣保羅聯邦大學藥理學教授Mirian A.F. Hayashi博士和她的博士生Jo?o Nani確定了BCO過度生長的一個潛在原因。他們發現，在自閉癥患者的BCOs中，調節胚胎大腦生長的蛋白質/酶NDEL1減少了。表達越低，BCOs越大。
Muotri說:“確定NDEL1不能正常工作是一個關鍵的發現。”
Courchesne、Muotri和Hayashi現在希望找出自閉癥患者大腦過度生長的其他分子原因——這些發現可能會導致治療方法的發展，從而緩解自閉癥患者的社交和智力功能。
參考資料
[1] Embryonic origin of two ASD subtypes of social symptom severity: the larger the brain cortical organoid size, the more severe the social symptoms
