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突破性发现:自闭症并非单一疾病,大脑连接模式揭示两种生物学亚型

2026-06-11 08:07 Marco Pagani, Valeri Nature Neuroscience 阅读 0
核心摘要: 一项由意大利理工学院和纽约儿童心智研究所领导的国际研究,通过分析大脑功能连接模式,首次在自闭症谱系中发现两种生物学上截然不同的亚型。研究团队利用20种小鼠模型和940名自闭症患者及1000多名神经典型个体的脑部扫描数据,识别出“过度连接”和“连接不足”两种亚型,分别与免疫相关通路和突触通路有关。这一发现挑战了自闭症是单一疾病的传统观念,为精准医疗提供了新框架。研究发表在《自然·神经科学》上,标志着首次将小鼠模型的生物学机制与人类脑成像模式系统性地联系起来。

一项突破性的国际研究颠覆了我们对自闭症的传统认知。由意大利理工学院(IIT)和纽约儿童心智研究所(Child Mind Institute)领导的团队发现,自闭症谱系障碍并非单一疾病,而是至少包含两种生物学上截然不同的亚型。这一发现发表在2026年5月15日的《自然·神经科学》上,为自闭症的精准诊断和个性化治疗开辟了全新道路。

大脑连接模式揭示两种自闭症亚型

研究团队通过分析功能磁共振成像(fMRI)数据,发现自闭症患者的大脑功能连接存在两种可重复的模式。第一种被称为“过度连接”亚型,表现为大脑区域之间的通信异常增强;第二种是“连接不足”亚型,其区域间通信则显著减弱。这一发现基于对20种小鼠模型的详细分析,以及来自940名自闭症儿童和年轻人1000多名神经典型个体的脑部扫描数据。值得注意的是,这两种亚型共同构成了研究样本中约25%的自闭症患者。

“几十年来,我们观察到自闭症表现出的巨大变异性,但缺乏直接证据表明这些差异反映了不同的潜在生物学机制,”研究协调人、IIT神经科学与认知系统中心主任Alessandro Gozzi博士解释道。他补充说:“我们的方法使我们能够分离出特定的遗传和免疫因素,然后将这些特征转化为人类脑部扫描,表明不同的连接模式编码了自闭症背后不同的机制通路。”

小鼠模型:解码生物学机制的“罗塞塔石碑”

为了揭示这些大脑模式的起源,研究人员将成像数据与小鼠模型中的遗传和生化分析相结合。这一跨物种方法使他们能够将特定的连接特征与细胞功能的变化联系起来。研究揭示了分子通路——包括突触通路和免疫相关机制——如何产生可通过fMRI检测到的不同大脑连接模式。这些在小鼠中识别的生物学特征随后作为参考模式,用于在人类脑部扫描中寻找类似的亚型。

“小鼠模型为我们提供了一块生物学的‘罗塞塔石碑’,”儿童心智研究所自闭症中心创始主任Adriana Di Martino博士形象地比喻道。“我们可以观察到哪些生物学通路驱动了哪些连接特征,然后在人类中寻找相同的模式。”具体而言,连接不足亚型与突触通路相关,而过度连接亚型则与免疫相关生物学系统有关。这种对应关系在后续的基因表达分析中得到了进一步验证:显示连接不足的脑区富含突触基因,而显示过度连接的脑区则富含免疫相关基因。

人类数据验证与临床意义

人类成像数据来自自闭症脑成像数据交换(ABIDE)项目,这是由Di Martino博士共同创立的全球性神经成像倡议。当研究人员检查这些数据时,他们识别出了与小鼠模型相匹配的过度连接和连接不足亚型。研究团队强调,在数十个独立研究站点中重复发现相同的亚型是关键验证。Gozzi博士表示:“在数十个独立研究站点中重复发现相同的亚型是关键的验证。”

这两种亚型在整体功能脑组织上也存在差异,并在标准化自闭症评估中显示出适度差异。过度连接组的个体在自闭症严重程度测量上得分略高。“基于大脑的生物标志物揭示了当前行为评估未能完全捕捉的差异,”Di Martino博士指出。研究人员强调,这两种亚型可能只代表了自闭症生物学复杂性的一部分,随着更大数据集的可用和分析方法的改进,可能会发现更多的亚型。


Journal Reference: Marco Pagani, Valerio Zerbi, Silvia Gini, et al. "Autism subtypes identified using cross-species functional connectivity analyses." Nature Neuroscience, 15 May 2026. DOI: 10.1038/s41593-026-02287-z
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