自闭症是一种由脑部发育障碍所导致的疾病，我国儿童自闭症的患病率约为1%，目前尚无有效根治方法，严重影响患者的日常生活与社交能力。自闭症谱系障碍（ASD）具有高度异质性，目前尚不清楚受影响个体的趋同生物过程如何引起症状。在这里，
耶鲁大学领导的一项新研究发现在大脑发育开始几周后出现的两种明显的神经发育异常与自闭症谱系障碍（ autism spectrum disorder ,ASD ）的出现有关。该研究8月10日发表在《自然·神经科学》杂志上。研究人员使用皮质类器官和单细胞转录组学，模拟了13个家庭中特发性ASD男孩及其未受影响的父亲之间前脑发育的改变。转录组学变化表明，似乎孩子大脑的大小决定了与自闭症相关的特定异常。这一发现可以帮助医生和研究人员在未来诊断和治疗自闭症。
耶鲁大学医学院儿童研究中心教授，该论文的联合高级作者Flora Vaccarino博士说，令人惊讶的是，具有相同症状的儿童最终会有两种不同形式的神经网络改变。
研究人员从13名被诊断为自闭症的男孩身上收集了他们的干细胞——包括8名大头畸形的男孩。20%左右的自闭症患者涉及大头畸形患者——孩子出生时的头部大小在第90百分位或更大。在自闭症患者中，这些症状往往更严重。
中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员张永清团队和暨南大学教授李晓江团队今年早些时候发现，胶质细胞过度增殖可造成大脑白质体积增加从而导致大头畸形。
耶鲁大学团队在实验室培养皿中创建了脑类器官（发育中的大脑的三维小复制品），模仿胎儿的神经元生长。然后，他们将这些受影响儿童的大脑发育与他们的父亲进行了比较。研究人员发现，与父亲相比，患有自闭症+大头症的儿童大脑的兴奋性神经元(excitatory neurons)表现了出过度生长迹象，而其他自闭症儿童的类器官则表现出缺乏相同类型的神经元。
作者说，跟踪特定类型神经元生长的能力可以帮助医生诊断自闭症，自闭症的症状通常在出生后18~24个月出现。Vaccarino说，这些发现还可能有助于识别自闭症病例，这些自闭症病例可能受益于旨在缓解以过度兴奋性神经元活动为特征的疾病症状的现有药物，如癫痫。她说，患有大头畸形的自闭症患者可能会从这些药物中受益，而那些没有大头症的自闭儿可能不会受益。
创建患者源性干细胞的生物库对于为特定个人量身定制治疗或个性化药物至关重要。梅奥诊所生物医学信息学副教授Abyzov Alexej是该论文的联合高级作者。图片
Jourdon, A., Wu, F., Mariani, J., … (2023). Modeling idiopathic autism in forebrain organoids reveals an imbalance of excitatory cortical neuron subtypes during early neurogenesis. Nature neuroscience, 10.1038/s41593-023-01399-0. Advance online publication. https://doi.org/10.1038/s41593-023-01399-0
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