既然遺傳學(xué)無法破解基因突變與自閉癥的相互關(guān)系，那么可否借助神經(jīng)科學(xué)的研究，來確定某種基因的突變究竟是否會導(dǎo)致自閉癥呢？

　　自閉癥是一種精神疾病，同屬于精神疾病范疇的還包括精神分裂癥、雙向情感障礙及抑郁癥等。

　　精神疾病不同于神經(jīng)退行性疾病，如阿爾茨海默癥（又稱老年癡呆癥）與帕金森病等等，并沒有明顯的神經(jīng)元病變。

　　面對精神疾病患者，往往需要磁共振等腦成像工具來對大腦進(jìn)行無創(chuàng)傷的研究，而自閉癥患者往往是少年兒童，他們往往很難與人正常溝通，不易采集高質(zhì)量的腦成像，因此世界各國對于自閉癥的腦成像研究一直進(jìn)展緩慢。

　　對神經(jīng)生物學(xué)家來說，首先要解決的問題是，究竟這些在自閉癥病人中發(fā)生突變的基因?qū)?a name="InnerLinkKeyWord" href="http://m.coldnoir.com/yyzd/shenjinxitong/" target="_blank">神經(jīng)系統(tǒng)有哪些重要的功能？

　　科學(xué)家在對自閉癥的遺傳分析中發(fā)現(xiàn)，許多突觸蛋白的編碼基因發(fā)生了突變。

　　找到了那些與神經(jīng)細(xì)胞突觸傳導(dǎo)功能關(guān)系密切的基因后，需要探究其發(fā)生突變后所產(chǎn)生的結(jié)果。

　　首先，在自閉癥患者中這些基因突變是否影響其編碼蛋白的正常功能；其次，運(yùn)用基因工程方法，在模式動(dòng)物（例如嚙齒類或非人靈長類）中引入自閉癥相關(guān)的基因突變，在含有同樣基因突變的動(dòng)物模型中，觀察是否有可能出現(xiàn)類似孤獨(dú)癥的癥狀。

　　突觸蛋白與自閉癥

　　在自閉癥患者身上發(fā)現(xiàn)的一大類基因突變都發(fā)生在一些在突觸中起粘聯(lián)功能的蛋白的編碼基因中，這類突觸粘聯(lián)蛋白負(fù)責(zé)把突觸連接起來。

　　在自閉癥中的遺傳篩選分析大多都是如此，研究者找到很多在自閉癥患者身上發(fā)生突變的基因，都是以前被發(fā)現(xiàn)有重要功能的蛋白編碼基因，當(dāng)它們被發(fā)現(xiàn)在自閉癥患者中有突變的時(shí)候，研究者才意識到它們的重要性。

　　基因的“過猶不及”

　　在自閉癥的遺傳學(xué)研究中，除導(dǎo)致突觸蛋白結(jié)構(gòu)變化的編碼基因突變外，近年來還發(fā)現(xiàn)有另外一類的基因突變，表現(xiàn)為一段染色體區(qū)域的倍增或缺失，即拷貝數(shù)變異（copynumbervariations）。

　　拷貝數(shù)變異也是在完成了人類基因組測序之后才被發(fā)現(xiàn)的。由于染色體區(qū)段的缺失往往導(dǎo)致基因的丟失，而染色體區(qū)段的倍增則會導(dǎo)致基因過多，原來除了基因突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)喪失功能，居然某些基因過多也會導(dǎo)致對神經(jīng)系統(tǒng)的破壞。

　　2009年醫(yī)生和科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在一些嚴(yán)重自閉癥患者中，一個(gè)甲基化DNA結(jié)合蛋白MeCP2（methylCpG-bindingprotein2）的編碼基因出現(xiàn)拷貝數(shù)的倍增。

　　這些證據(jù)表明，基因表達(dá)的表觀遺傳學(xué)調(diào)控與神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育與功能密切相關(guān)，如果失調(diào)可能導(dǎo)致神經(jīng)發(fā)育性疾病，例如自閉癥等。

　　經(jīng)過數(shù)年的深入研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)MeCP2蛋白質(zhì)確實(shí)對神經(jīng)元的突觸功能有重要影響。

　　免疫導(dǎo)致的自閉癥動(dòng)物模型

　　2007年帕特森（P.Patterson）教授研究組發(fā)現(xiàn)用給懷孕母鼠注射白介素6（IL-6）的方法可以誘導(dǎo)子代小鼠出現(xiàn)明顯的類自閉癥與精神分裂癥表型，這種方法被稱為母源免疫激活（maternalimmuneactivation，MIA）。

　　研究者發(fā)現(xiàn)，在MIA誘導(dǎo)的類自閉癥小鼠模型中出現(xiàn)了代謝系統(tǒng)紊亂，而改善代謝紊亂的藥物居然可顯著改善MIA小鼠模型的自閉癥表型。

　　這些研究結(jié)果令人振奮，但是同時(shí)必須認(rèn)識到，自閉癥的起因多種多樣，用MIA方法誘導(dǎo)的模型是否能夠完全模擬人類自閉癥還需深入研究。

　　雖然在小鼠中引入與人類自閉癥相關(guān)的突變，進(jìn)而研究自閉癥基因突變?nèi)绾斡绊懘竽X發(fā)育已經(jīng)有很多重要發(fā)現(xiàn)，但是人們始終疑惑的是，像自閉癥這種復(fù)雜的精神疾病，能否用嚙齒類來準(zhǔn)確模擬呢？能否確定小鼠的類自閉癥狀是否與人類的自閉癥足夠相像呢？

　　人類的大腦溝回很多，整體大腦的體積與復(fù)雜程度，是嚙齒類動(dòng)物的大腦完全無法比擬的。目前在小鼠中嘗試成功的一些神經(jīng)疾病藥物結(jié)果，在人類病患身上的臨床試驗(yàn)很少獲得成功。

　　因此，是否可以用進(jìn)化上與人類盡可能相近的生物來構(gòu)建自閉癥動(dòng)物模型還是一個(gè)問題。

　　2016年1月，中國科學(xué)家運(yùn)用基因工程方法，首次得到了攜帶自閉癥基因MECP2的轉(zhuǎn)基因猴，并證明這些攜帶有人類自閉癥基因的轉(zhuǎn)基因猴可以穩(wěn)定的將自閉癥基因傳至下一代。

　　自閉癥研究的未來

　　自閉癥研究讓我們認(rèn)識到，人類的復(fù)雜社交行為有可能是通過精妙的神經(jīng)環(huán)路來調(diào)控的，因此對自閉癥的科學(xué)研究，將為深入認(rèn)識人類社交行為的神經(jīng)環(huán)路基礎(chǔ)提供重要線索。

　　得益于DNA測序技術(shù)的飛速進(jìn)步，未來對自閉癥的遺傳分析可以更加深入和全面，可以揭示以前無法找到的基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異。

　　在對疾病基因的神經(jīng)生物學(xué)研究方面，科學(xué)家也將積累更多的數(shù)據(jù)，有助于對某些基因突變是否與疾病相關(guān)的判斷。