
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
儿童特发性自闭症谱系障碍与脆性X综合征的静息态功能网络特征:共享与特异性神经机制解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:Molecular Psychiatry 9.6
编辑推荐:
本研究针对自闭症谱系障碍(ASD)与脆性X综合征(FXS)这两种行为表型重叠但病因迥异的神经发育疾病,通过静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)技术,首次系统比较了150名儿童(FXS组37例、ASD组70例、典型发育组43例)的脑功能网络特征。研究发现FXS患儿默认模式网络(DMN)内部连接特异性降低,而ASD与FXS共同表现为小脑网络(CN)及感觉运动-小脑(SMN-CN)、视觉-小脑(VN-CN)网络连接减弱。拓扑分析进一步揭示ASD患儿在整合感觉信息的脑区(如楔叶、中央前回)存在显著分离度降低。该成果发表于《Molecular Psychiatry》,为两类疾病的鉴别诊断及靶向干预提供了神经影像学依据。
在神经发育疾病研究领域,自闭症谱系障碍(ASD)和脆性X综合征(FXS)如同"双生子"——它们共享社交障碍、重复行为等核心症状,但前者病因复杂多样,后者则由FMR1基因CGG重复扩增明确致病。这种表型重叠但机制迥异的特性,使得科学家们长期困惑:两者大脑究竟如何"同途殊归"?更棘手的是,约20-40%的ASD患儿伴随遗传综合征,而FXS作为ASD最常见的单基因病因,其神经机制研究或成为破解ASD异质性的"金钥匙"。
为解开这个谜团,复旦大学附属儿科医院联合澳门大学的研究团队开展了一项开创性研究。他们采用多模态方法,首次系统比较了150名4岁左右儿童(FXS组37例、ASD组70例、典型发育组43例)的静息态功能连接模式,论文发表于精神病学顶级期刊《Molecular Psychiatry》。
研究主要运用三大关键技术:1)静息态fMRI采集结合自然睡眠或低剂量水合氯醛镇静方案,确保幼儿高质量影像数据;2)基于千人模板定义8大功能网络(包括默认模式网络DMN、小脑网络CN等),采用DPABI软件进行功能连接(FC)分析;3)应用图论方法计算全局/局部效率等拓扑指标,并关联DNA甲基化等遗传数据。
功能网络特征比较
通过对比36个网络组合,研究发现FXS患儿呈现独特的DMN内部连接减弱(较ASD降低更显著),而ASD组则特异性表现为DMN-CN间连接降低。两者共同表现出CN内部及SMN-CN、VN-CN连接的广泛抑制,提示小脑整合功能受损可能是共病基础。
拓扑结构异常
图论分析显示:ASD患儿全脑网络的全局效率(Eglob)和局部效率(Eloc)显著降低。小脑区域异常尤为突出——ASD与FXS患儿的小脑Crus I区节点度均下降,但ASD还额外表现出楔叶、岛盖部等感觉整合区的聚类系数降低。这些发现完美解释了临床观察:FXS患儿更多表现为显著运动协调障碍,而ASD患儿则兼具感觉处理异常。
基因-脑-行为关联
在FXS患儿中,Crus I区的拓扑指标与FMR1基因甲基化水平呈负相关,首次建立甲基化程度与小脑功能障碍的量化关系。更引人注目的是脑行为关联模式差异:FXS组呈现"社交-刻板行为分离"特征——DMN-CN连接与社交症状(CSS-SA)呈正相关却与重复行为(CSS-RRB)无关,这与ASD中两者平行发展的模式形成鲜明对比。
这项研究犹如绘制了一幅精细的"神经地图",清晰标注出FXS与ASD的共享路径(小脑网络失调)和分岔路口(DMN特异性损伤)。其临床意义深远:1)为鉴别诊断提供客观影像标志物,尤其对不明原因ASD的病因筛查具有提示价值;2)揭示小脑作为干预靶点的重要性,暗示针对不同网络的靶向治疗可能改善预后;3)开创性地将甲基化等分子指标与脑网络拓扑特性关联,为理解FXS表型异质性提供新视角。正如通讯作者Qiong Xu和Rihui Li强调的,这项研究不仅照亮了神经发育疾病机制研究的"盲区",更架起了连接遗传学与神经影像学的桥梁。
生物通微信公众号
知名企业招聘