自闭症谱系障碍（Autism spectrum disorder, ASD）是一种常见的神经发育障碍，主要表现为社交互动障碍、语言沟通困难以及重复刻板行为。据美国疾病控制与预防中心（CDC）统计，ASD影响约1/59的儿童，但病因尚未完全明确，也缺乏有效的治疗手段。近日，国际顶级期刊《自然·神经科学》（Nature Neuroscience）发表了一项来自索尔克研究所（Salk Institute）的研究，通过比较ASD患者与健康个体的干细胞分化过程，首次揭示了ASD相关神经元发育的分子机制差异，为早期诊断和干预提供了新思路。

研究团队从8名ASD患者和5名健康对照者体内提取体细胞，通过重编程技术将其转化为诱导多能干细胞（iPSCs），随后在特定化学因子的诱导下分化为神经元。利用单细胞RNA测序技术，研究人员在神经元分化的不同阶段获取了基因表达的“分子快照”，从而追踪了基因调控网络的动态变化。结果显示，ASD患者的细胞在早期神经干细胞阶段就异常启动了与高ASD风险相关的基因程序，导致后续神经元发育加速，表现为神经元生长更快、分支更复杂。这种发育时序的紊乱（heterochronicity）可能是ASD病理的核心机制之一。

研究负责人Rusty Gage教授指出：“尽管我们是在培养皿中观察细胞，但这些发现揭示了基因表达的早期改变如何影响大脑发育，为理解ASD的神经生物学基础提供了新视角。”第一作者Simon Schafer博士补充道：“此前科学家们假设早期大脑发育异常会导致ASD，但缺乏直接的分子证据。我们的研究首次确定了关键的发育时间窗口和细胞状态，为发现ASD的共性病理特征奠定了基础。”

该研究不仅深化了对ASD发病机制的理解，还为开发早期诊断生物标志物提供了潜在靶点。未来，研究团队计划利用大脑类器官（brain organoids）模型，进一步探索不同脑区细胞类型间的相互作用，并希望将研究成果转化为临床早期筛查工具，从而优化干预策略，改善患者预后。

原始出处：
Simon T. Schafer, Apua C. M. Paquola, Shani Stern, et al. Pathological priming causes developmental gene network heterochronicity in autistic subject-derived neurons. Nature Neuroscience (2019). DOI: 10.1038/s41593-018-0295-x