自闭症谱系障碍(ASD)是一种影响大脑发育的疾病,通常会影响一个人感知感官信息和社会线索以及与他人社交的能力。最近的研究表明,环境因素和表观遗传过程,如DNA甲基化,在ASD的发展中起着关键作用。值得注意的是,免疫激活和应激激素暴露已知会改变背侧缝核(DR,一个参与血清素信号传导的大脑区域)的神经活动,从而导致ASD的发展。尽管如此,关于DR在ASD背景下的DNA甲基化谱型尚未被研究,这使得我们对这一大脑区域的表观遗传调控及其与ASD关联的理解存在重大空白。
在最近的一项探索性研究中,由福井大学儿童精神发育研究中心的松崎英夫教授领导的研究团队,与和歌山医科大学药学部的岩田惠子博士合作,对ASD患者和非ASD患者的死后脑样本进行了表观遗传学分析,以深入探讨这一问题。该研究结果于2025年4月24日发表在《精神病学与临床神经科学》杂志上。
表观遗传学分析是一种分析DNA化学修饰的过程,这些修饰会影响基因调控。DNA链可以被化学标记(如甲基基团)标记,虽然这些标记不会改变遗传密码,但它们确实控制了基因的表达。研究人员使用Infinium HumanMethylation450 BeadChip(Illumina)工具进行DNA甲基化分析,并使用qRT-PCR进行基因表达分析,重点研究了之前在自闭症研究中未充分探索的DR核。此外,他们还进行了EM-扩增子测序以验证位点特异性甲基化。
有趣的是,这项研究的结果揭示了关键基因组区域的广泛DNA甲基化异常。此外,像OR2C3(嗅觉受体基因)和HTR2C(血清素受体基因)这样的基因在ASD脑样本中表现出高甲基化(DNA甲基化活性增加)。这些变化可能与ASD患者的感官处理差异和血清素功能紊乱有关。此外,他们在RABGGTB基因的启动子区域观察到低甲基化,该基因与自噬和突触功能相关,这与其表达水平升高相对应。
进一步解释这些发现时,松崎教授表示:“RABGGTB是一个令人兴奋的发现;它不在当前的SFARI基因数据库(一个专注于与ASD相关的基因的主要科学资源)中,使其成为一个真正的新候选基因。”他暗示进一步研究这个基因候选的重要性,说:“研究这个基因可能会打开理解ASD的新大门,甚至可能在未来成为诊断生物标志物。”
总体而言,这项研究揭示了ASD潜在的机制,提供了对其调控的关键线索,并增加了对表观遗传改变如何影响神经发育障碍的理解。然而,需要进一步的研究将DNA甲基化分析与转录组分析结合起来,以建立异常DNA甲基化与RNA表达之间的关系。松崎教授在总结这项研究时乐观地说:“我们的研究为ASD的分子景观提供了宝贵的见解,为未来自闭症的诊断和治疗突破开辟了道路。”
(全文结束)

