孤独症的神经生物学研究

孤独症是一种严重的神经发育性疾病,主要症状有重复刻板行为、社交沟通障碍及语言发育迟缓等,多发于2~5岁幼儿中,症状往往伴随患者终生.经过长期的遗传学研究,基因的变异包括点突变与大片段缺失及重复在孤独症的发病因素中占到了很大的比例.但是目前并未发现有某些少数主效基因占到孤独症遗传变异的主要地位,提示孤独症是一种多基因致病,并与环境因素密切相关的复杂疾病.对孤独症的神经生物学研究揭示,在孤独症中发生突变的基因多编码影响神经系统发育及突触传导的重要蛋白,因此神经发育及突触传导的异常很可能是导致孤独症的重要因素.目前在多种模式生物,包括大小鼠及非人灵长类中构建了基于基因操作的孤独症模型.随着基础研究的不断深入,最终将揭示孤独症致病因素并找到有效干预方法.     

13例SCN2A 基因突变相关儿童神经系统疾病表型分析

摘要 目的：总结并分析SCN2A基因突变引起的儿童神经系统疾病相关表型谱特点。方法：采用回顾性研究,收集2018年6月至2021年6月在上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心神经内科诊治的患儿,并经二代基因测序检测,纳入SCN2A基因突变者,研究并总结患儿神经系统临床表型特点。结果：共纳入13例SCN2A突变患儿,包括新生突变9例和遗传性突变4例。其中11例患儿伴有癫痫发作,发作年龄为1日龄~1岁11月龄,4例在新生儿期起病 （36%）,1~3 月龄起病2例（18%）,4~12月龄起病2例（18%）,1岁后起病3例（27%）;发作类型中强直阵挛发作、痉挛发作、局灶性发作均各有4例（36%）,阵挛发作1例（9%）。另有2例无癫痫发作的患儿,1例表现为全面性发育迟缓,另一例表现为发育迟缓合并孤独症谱系疾病。11例癫痫患儿中,丛集性发作患儿10例。遗传性突变4例患儿中2例智力、运动发育正常;9例新生突变的患儿中8例伴有运动、智力发育落后,1例发育正常。11例癫痫患儿表型中良性家族性新生儿癫痫1例,新生儿惊厥2例,婴儿痉挛症2例,不能分类的早发性癫痫性脑病3例,儿童期起病的癫痫性脑病2例,热厥附加症1例。结论：SCN2A基因突变引起的儿童神经系统疾病以癫痫表现居多、癫痫表型谱广,少数表现为不伴癫痫发作的发育迟缓和孤独症谱系疾病。     

孤独症的遗传病因学研究进展及基因型-表型关联研究计划

孤独症谱系障碍是一组严重影响儿童健康,具有高度临床和病因异质性的神经发育障碍性疾病,其典型的临床症状包括社会交往障碍,语言交流障碍以及刻板、重复的行为。近年来依靠基因组学研究的发展,孤独症的遗传学研究取得了巨大进展。主要体现在利用基因组学方法对大样本量的孤独症散发患者和家系进行全基因组关联研究、拷贝数变异研究以及外显子组或全基因组测序研究,鉴定了一大批孤独症的易感或致病基因以及位点。虽然取得了瞩目的进展,但这些研究的结果也提出了极具挑战性的问题,即高度的遗传异质性。将对孤独症已有的遗传学研究进展做一综述,并基于已有的研究进展提出几种孤独症的病因学模型。同时,为了解决遗传异质性的问题,提出了孤独症基因型-表型关联研究计划。这一计划将是孤独症下一步临床遗传学研究的重点方向。     

孤独症谱系障碍动物模型相关神经生物学研究进展

孤独症谱系障碍(austim spectrum disorder, ASD)是一种以社交和沟通障碍以及重复和限制性行为为特征的神经发育障碍。ASD的表型异质性使得确定核心症状涉及的确切病因和病理生理机制困难重重,且这些症状通常伴有注意缺陷多动障碍、癫痫发作和感觉运动异常等共患病。动物模型提供了阐明疾病的病因和发病机制的重要平台。越来越多的研究利用如环境暴露、母体免疫激活(maternal immune activation, MIA)等诱导的动物模型进行孤独症谱系障碍病因病机的探讨以及药物治疗靶点的筛选。该文综述常见动物模型的不同神经网络机制、脑组织及相关因子变化、症状表型等方面,为今后进行精准动物实验研究提供针对性的动物模型选择,也可为阐明疾病神经生物学、开发潜在的治疗药物提供参考。     

关于孤独症的两项遗传研究

随着科学家渐渐接近于解决孤独症(autism)的病因,该复杂的发育性疾病越来越显示出其多变化的起病根源. 关于此病有两项相关的遗传研究.有人发现,第16号染色体上有1小段自发性改变,导致1%儿童发生孤独症.这段 DNA的缺失或重复都会引起儿童对孤独症的易感性与相关疾患.研究者计划测定这个促进孤独症发生的含有大约25个基因的DNA片段是如何变化的.他们的发现在即将出版的New England Journal of Medicine 上.这种包括孤独症在内的发育性疾患侵袭3岁前儿童的1/150.研究者采用新的DNA筛查技术鉴定751个家族成员的基因组中每个基因拷贝数的差异.每个家族包括2个或2个以上儿童被诊断为孤独症或相关疾患.患儿总数为1 441名.5个孤独症儿童显示出关键的第16号染色体上有DNA片段缺失,但他们的双亲均无与此相同的DNA片段缺失.这使研究者认为,这种DNA的改变是发生在遗传重组期间,或受精后立即发生.最后,研究者检测了冰岛229名居民中3个被诊断为孤独症的患者,他们第16号染色体上有相同的DNA片段缺失.未患孤独症或相关疾患的18834名冰岛229名居民中,仅有2人显示相同的DNA片段缺失.再者,最初样品中的7人与儿童医院中的4名儿童都罹患孤独症,都有决定性的第16号染色体区内额外基因拷贝.第2项研究指出,遗传的脑相关基因的1个变体便会增加儿童罹患孤独症的机会.研究者在72个家族的292名成员中,首次鉴定了他们的DNA变异,这些人中包括145名孤独症儿童.第7号染色体中,小部分显示与孤独症有关.有1 项严密的分析指出,孤独症儿童倾向于遗传该区域内1个基因的特殊译本.先前的研究提示,这个基因制造1种蛋白质,可促进神经通讯的神经规划要素生长.类似的发现出现在1.295名孤独症儿童及其健康的双亲的1项DNA分析中.研究者在2008年1月10日的American Journal of Human Genetics 上作了报道.在遗传证据增长的同时,新的数据问题又引起了争论.争论在于儿童期疫苗发生增加孤独症的比率问题.当疫苗制造者从产品中大量去除含汞的防腐剂硫柳汞后,加利福尼亚儿童中孤独症流行不断增加.发表于今年1月的Archives of GeneralPsychiatry 上的上述分析覆盖了从1995年1月至2007年3月期间,接受国家照顾的3～12岁孤独症儿童. 孤独症流行比率逐渐增加,遍及那时各个年龄的儿童. 疫苗制造者从疫苗中去除硫柳汞是从1999年至2001年. (李潇摘译自Bruce Bower: Science News, January 12, 2008,Vol.173,p.19)     

突触后致密物基因与孤独症

孤独症是一种病因不明的广泛性发育障碍疾病,它是孤独症谱系障碍的代表疾病,发病年龄早,大多在3岁以内起病,以社会交往障碍,言语交流障碍,动作行为的重复刻板和兴趣范围狭窄为三大临床核心症状。孤独症发病率呈逐年增高趋势,我国患者量已超过一百万。但是迄今为止仍没有特异的方法与手段对孤独症进行彻底有效地诊治,为社会和家庭带来了沉重的负担,因此,其发病机制是迫切需要研究的难题。目前国际上公认为遗传因素在孤独症的发病中起着重要作用,但对于致病基因的确定仍不明确。突触后致密物(PSD)在中枢神经系统神经递质和信息的传递过程中起重要作用,影响学习记忆及认知相关功能,而孤独症患者存在认知相关功能损伤的表现,二者可能存在一定的联系。本文对PSD基因功能以及与孤独症关系的研究加以综述,希望有助于孤独症的病因学研究,以期早日改善该病的诊疗及预防。     

孤独症研究新进展:新发突变及CHD8功能

孤独症(即自闭症谱系障碍)是最常见的儿童中枢神经系统发育紊乱疾病。目前尚无特效治疗药物。最新的突破性进展是通过外显子组测序发现了一批与孤独症相关的单基因新发突变(de novo mutation)。在筛查到的众多孤独症相关新突变基因中,染色体结构域解旋酶DNA结合蛋白8(chromodomain helicase DNA-binding protein 8,CHD8)突变频率最高,是一个重要的孤独症候选致病基因。CHD8与p53、β-catenin等转录因子结合,具有复杂的转录调控作用。孤独症致病基因的发现为孤独症的诊断和治疗提供了分子靶标。     

社交沟通问卷在孤独症谱系障碍一级筛查中的应用

孤独症谱系障碍是一类以社会交往障碍为核心表现的儿童脑发育疾病.近年来,孤独症谱系障碍的早期筛查已得到广泛的研究.本研究旨在探讨社交沟通问卷在孤独症谱系障碍一级筛查中的应用情况.选取上海市4家幼儿园的学龄前期儿童作为筛查对象,运用社交沟通问卷对其进行孤独症谱系障碍的筛查.结果发现,2名儿童为孤独症谱系障碍疑似患儿,疑似患病率为2.3/1000.选择孤独症谱系障碍患儿为病例组,所有参与问卷一级筛查的非孤独症儿童为对照组,计算问卷的灵敏度和特异度.结果显示,问卷灵敏度和特异度分别为0.74和0.93.对问卷得分在普通人群中的分布及问卷项目的回答模式进行分析,结果发现,普通人群中社会沟通能力问卷(SCQ)总分为0~20,x为8.74±3.9,呈近似正态分布.超过70%的对照组儿童在SCQ量表一些问题的评定上呈孤独症阳性并且项目回答阳性率高于病例组.综上所述,SCQ手册所推荐的问卷截断值可能并不适合于一级筛查,适当降低问卷的截断值可能会提高问卷的有效性.问卷中的一些项目并不能很好地区分孤独症谱系障碍儿童和其他儿童.     

线粒体功能障碍与孤独症

孤独症谱系障碍（ASDs）患儿中约有5%伴有线粒体功能紊乱.线粒体功能紊乱会损害对能量高度依赖的生理进程,如神经发育和神经可塑性,从而导致孤独症.本文综述了孤独症个体中线粒体过量的活性氧（reactive oxygen species,ROS）产生及其抗氧化系统减弱、呼吸链复合物异常、线粒体基因突变及与线粒体功能相关的基因组DNA编码的蛋白质异常等方面的研究,旨在阐述线粒体系统多方面的紊乱在孤独症个体中均有所体现,希望能够对孤独症的发病机制和治疗提供帮助.     

丙戊酸诱导的孤独症模型脑结构功能改变及神经环路研究展望

孤独症是一种儿童神经发育障碍性疾病,主要症状表现为社会交往障碍及刻板重复的兴趣和行为。研究认为,环境因素和遗传因素在神经系统发育的关键时期相互作用,影响神经发生以及神经环路的连接等神经可塑性过程,引起脑内结构和功能的变化,是孤独症发病的主要原因。啮齿类动物孕期丙戊酸(VPA)暴露模型是目前被广泛认可的环境因素诱导的孤独症动物模型。现综述VPA诱导的啮齿类动物孤独症模型脑组织形态功能变化的研究进展,并展望可能的神经环路机制。     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.     

杆状病毒出芽病毒粒子膜融合蛋白的研究进展

杆状病毒是一类感染节肢动物的病原微生物,其基因组为双链环状DNA,大小为80～180kb.     

Inception of the Modern Public Health System in China and Perspectives for Effective Control of Emerging Infectious Diseases: In Commemoration of the 140th Anniversary of the Birth of the Plague Fighter Dr. Wu Lien-Teh

In this article, we systematically review Dr. Wu Lien-Teh's academic achievements and outstanding contributions in the prevention and control of the plague epidemic in northeast China and introduce the development of the earliest public health epidemic prevention system in China in order to commemorate the 140th anniversary of Dr. Wu Lien-Teh's birth. We hope that this article will provide insights into the effective prevention and control of emerging infectious diseases as well as the current worldwide pandemic of COVID-19, facilitating the improvement and development of public health systems in China and around the globe.