来自死后脑组织的数据进一步证明炎症与自闭症有关。
根据一项对数千个死后大脑样本的新研究,涉及免疫系统功能的基因在患有某些神经和精神疾病(包括自闭症)的人的大脑中具有非典型的表达模式。
在研究的1275个免疫基因中,765个(60%)在患有自闭症、精神分裂症、躁郁症、抑郁症、阿尔茨海默病或帕金森病这六种疾病之一的成年人的大脑中表达升高或降低。纽约州锡拉丘兹北部医科大学精神病学和行为科学教授、首席研究员 Chunyu Liu说,表情模式因病情而异,这表明每种表情都有不同的“特征”。
Liu说,免疫基因的表达有可能成为炎症的一个标记。这种免疫激活——尤其是在子宫内的免疫激活——与自闭症有关,尽管其机制尚不清楚。
“我的印象是,免疫系统在大脑疾病中并不是一个非常小的角色,”Liu说。“它是一个重要的参与者。”
威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)生物心理学名誉教授Christopher Coe说,从这项研究中无法辨别免疫激活是否在某种疾病中起了作用,还是这种疾病本身导致了免疫激活的改变。他没有参与这项研究。
Coe说:“对死后大脑的研究是有信息的。但不是绝对的。”
Liu和他的团队分析了2467个死后大脑样本中1275个免疫基因的表达水平,其中103个来自自闭症患者,1178个来自对照组。这些数据来自两个转录组学数据库——ArrayExpress和Gene Expression Omnibus——以及其他先前发表的研究。
自闭症患者的大脑平均有275个基因的表达水平与对照组不同;阿尔茨海默氏症患者的大脑有638个差异表达基因,其次是精神分裂症患者(220个),帕金森症患者(97个),双相情感障碍患者(58个)和抑郁症患者(27个)。
自闭症男性的表达水平比自闭症女性的表达水平变化更大,而患有抑郁症的女性大脑比患有抑郁症的男性大脑表现出更多的变化。其他四种情况没有性别差异。
与其他精神疾病相比,自闭症相关的表达模式更接近于神经疾病——阿尔茨海默氏症和帕金森症。根据定义,神经系统疾病必须在大脑中具有已知的物理特征,例如帕金森氏症的多巴胺能神经元的特征性损失。研究人员还没有发现自闭症的这种特征。
Liu说:“这种(相似性)为我们提供了一些额外的研究方向。也许有一天我们会更好地理解病理。”
研究结果发表在11月的《Molecular Psychiatry》杂志上。
两种基因,CRH和TAC1,在这些疾病中是最常见的改变:CRH在所有疾病中都被下调,但帕金森氏症除外,TAC1在所有疾病中都被下调,但抑郁症除外。这两种基因都会影响大脑免疫细胞小胶质细胞的激活。
非典型的小胶质细胞激活可能会“破坏正常的神经发生和突触发生”,Coe说,在不同的条件下,类似地破坏神经元活动。
2018年一项对死后脑组织的研究发现,在自闭症、精神分裂症或双相情感障碍患者中,参与星形胶质细胞和突触功能的基因表达相似。但该研究发现,微神经胶质基因仅在自闭症中过度表达。
丹麦哥本哈根大学(University of Copenhagen)生物和精确精神病学研究负责人、教授Michael Benros说,免疫基因上调程度更高的人可能患有“神经炎症”。他没有参与这项研究。
Benros说:“尝试识别这些潜在的亚群,当然还可以为他们提供更具体的治疗,这可能会很有趣。”
该研究表明,在脑组织样本中观察到的大多数表达变化,并没有出现在患有相同疾病的人的血液样本的基因表达模式数据集中。加州大学戴维斯心理研究所精神病学和行为科学教授Cynthia Schumann说,这个“有点令人惊讶”的发现表明了研究脑组织的重要性。她没有参与这项研究。
Schumann说:“如果你想了解大脑,你必须看看大脑本身。”
Liu和他的团队正在创建细胞模型,以更好地了解炎症是否是导致大脑疾病发展的因素之一。