从皮肤细胞到脑细胞进行自闭症研究：第二部分

这种自闭症的发现说博士后研究员正在促进我们对自闭症新利luck娱乐在线遗传差异的理解 - 使我们更接近个性化治疗

由自闭新利luck娱乐在线症说梅克斯纳研究员Aditi Deshpande（2014-16级）。Deshpande博士在加利福尼亚大学弗朗西斯科大学Weill神经科学研究所的自闭症研究计划的指导下工作。该程序由劳伦·魏斯（Lauren Weiss）。

在2016年，我描述了我的目标Meixner转化研究博士后奖学金在自闭症中，科新利luck娱乐在线学博客文章“从皮肤细胞到脑细胞进行自闭症研究。”）最近科学杂志细胞报告出版了我的奖学金项目的第一个主要发现。我渴望告诉你我发现了什么。

大脑研究的突破性技术

我使用了一种革命性的技术，使我们能够从研究参与者中吸收皮肤细胞，并将其转变为诱导的多能干细胞或IPSC。然后，我们可以刺激IPSC成熟，变成不同类型的人类细胞，原本很难研究。我们将我们的神经元或脑神经细胞变成了提供皮肤样品的人的基因组成。（请参见下面的图1。）

我们的每个研究参与者都有两种相关的遗传变化之一，这些变化易于自闭症。一个变化涉及删除区域染色体16称为16p11.2。第二个涉及复制同一区域。该段包含大约29个基因，其中许多具有重要的功能。

虽然更改（删除或重复）使人易于自闭症，但存在明显的差异。

一个有一个人删除16p11.2的头部可能具有异常大的头，肥胖，癫痫的风险很高。

有人复制16p11.2的头部可能异常小，体重不足，精神分裂症的风险很高。

从神经元大小到大脑大小

研究受影响个体的脑细胞可以解释这些差异吗？它可以帮助确定未来个性化治疗的目标吗？这些是我们试图回答的一些问题。

我们的实验室与我们才华横溢的合作者一起发现，IPSC衍生的神经元来自16p11.2删除载体比我们通常开发神经元所看到的更大，更复杂。它们具有较大的细胞体（SOMA大小）以及更长的分支（树突长度）。相比之下，来自16p11.2的干细胞衍生神经元复制载体较小，分支较短。（请参见下面的图2。）

这些差异很可能是我们看到的头大小的对比。换句话说，神经元大小的总体增加可能导致总体较大的头部，而较小的神经元可能导致头部大小减小。

重要的是，我们还确定了改变神经元的功能的差异。神经元的主要功能是与其他神经元进行通信。它通过在每个细胞的分支扩展或树突之间在微观间隙或突触之间发送和接收化学信号来做到这一点。（请参阅右图图3。）

常见差异可能解释自闭症症状

我们发现来自两个都与典型发展的人的神经元相比，16P11.2删除载体和重复载体的突触（大脑连接）较少。

这表明改变的神经元无法很好地沟通。这个相互的问题可能会导致自闭症的共同风险和我们在具有16p11.2删除或重复的人中看到的相关发展延迟。

令人鼓舞的是，其他研究人员同样也看到了自闭症小鼠模型中突触密度的这种降低，以及他们从具有其他类型的自闭症的研究参与者创建的IPSC衍生的神经元。这表明未来可能会为严重的自闭症形式带来常见的治疗策略 - 尽管有许多不同的遗传原因和易感性。

建立知识以提供解决方案

我们有很多要学习有效治疗的道路。16p11.2段中29个基因的功能是什么？哪些是我们在16p11.2重复或删除患者中看到的身体和神经系统差异和健康问题的原因？我们期待解决这些问题的挑战 - 始终以改善自闭症谱系人民的生活。

结束时，我要感谢自闭症会议社区和查尔斯·梅克斯纳（Charles新利luck娱乐在线 Meixner）的财产支持这项工作。我期待报告我们未来几个月和几年的进步。