一项由意大利理工学院（IIT）和纽约儿童心理研究所领导，并获得特伦托大学额外贡献的开创性研究，在《自然-神经科学》（Nature Neuroscience）杂志上发表。该研究首次大规模地将人类脑成像（通过功能性磁共振成像，fMRI）中观察到的模式与小鼠模型中的潜在生物学原因系统地联系起来，揭示了自闭症谱系障碍（ASD）的两种独特生物学亚型，为自闭症的精准医疗策略奠定了基础。

这项研究由意大利理工学院神经科学与认知系统中心（CNCS）主任亚历山德罗·戈齐（Alessandro Gozzi）博士和儿童心理研究所自闭症中心创始主任阿德里安娜·迪·马蒂诺（Adriana Di Martino）医学博士共同协调。他们指出，长期以来，自闭症表现出巨大的异质性，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。此次研究通过分离特定的遗传和免疫因子，并将其特征转化为人类脑部扫描结果，证明了不同的连接模式编码着自闭症背后的不同机制通路。

为进行这项研究，团队首先检查了20种不同小鼠模型的功能性脑连接，并分析了来自940名患有自闭症的儿童和年轻人的脑部扫描数据。这些结果随后与1000多名神经典型个体的扫描数据进行了比较。分析结果揭示了两种一致的自闭症亚型：

• 第一种亚型表现为脑区之间通信减少，即低连接性（hypoconnectivity），这与突触通路（synaptic pathways）相关联。
• 第二种亚型表现为脑区之间通信增加，即高连接性（hyperconnectivity），这与免疫相关生物系统（immune-related biological systems）相关联。

这两种亚型总共约占研究中自闭症个体总数的25%。

研究人员将小鼠的脑成像数据与遗传和生化分析相结合，从而能够将特定的脑连接模式与细胞水平上发生的变化联系起来。他们的工作展示了涉及突触和免疫系统的分子机制如何产生独特的连接模式，这些模式可以通过fMRI检测到。这些发现使团队能够在小鼠中建立生物学参考特征，然后寻找人类脑部扫描中匹配的模式。

迪·马蒂诺博士将小鼠模型比作“罗塞塔石碑”，她解释说：“我们能够看到哪些生物学通路驱动着哪些连接特征，然后寻找人类中相同的模式。”

人类成像数据来源于自闭症脑成像数据交换（ABIDE）项目，这是一个由迪·马蒂诺博士共同创立的大型国际神经影像学倡议，汇集了全球研究中心以及儿童心理研究所的数据集。当研究人员分析人类数据时，他们发现了与小鼠模型中识别出的相同的高连接性和低连接性模式。

额外的基因表达分析进一步强化了这些发现。与低连接性相关的脑区显示出突触基因的富集，而高连接性区域则富集了免疫相关基因。这些结果与小鼠研究中观察到的生物学机制高度吻合。更重要的是，相同的亚型在多个独立的数据库中持续出现，证明了这些发现具有良好的可重复性。

戈齐博士补充说：“在数十个独立研究站点中发现相同的亚型具有可重复性，这是至关重要的验证。”

这两种亚型在整体脑组织上也表现出差异，并在标准自闭症评估中显示出细微的差异。高连接性组的个体在自闭症严重程度的衡量指标上往往得分略高。迪·马蒂诺博士指出：“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到的区别。”

研究人员提醒，这两种连接模式可能仅代表自闭症生物多样性的一部分。他们相信，随着更大规模数据集的可用性和分析方法的不断改进，未来可能会出现更多的亚型。