自闭症 社交困难与特定基因有关

概括： 研究人员揭示了社会行为的遗传基础，重点关注 GTF2I 基因在威廉姆斯综合征中的作用及其在自闭症谱系障碍中的变异。

这项使用人类多能干细胞创建大脑类器官的研究表明，GTF2I 的改变可能导致社交互动能力的显着差异，缺乏该基因的类器官中细胞死亡增加和突触缺陷就证明了这一点。

这一发现不仅增进了我们对社会行为变化的理解，而且为与自闭症相关的社会障碍的潜在治疗打开了大门，为改善社会功能提供了新的希望。 通过阐明 GTF2I 表达的平衡，该研究还有助于我们理解人类社会进化和合作。

关键事实：

1. GTF2I的核心作用：GTF2I 基因已被确定为社会行为的关键因素，与威廉姆斯综合征中的超社交相关，与自闭症形成鲜明对比。
2. 有机大脑洞察：使用大脑类器官的研究表明，GTF2I 的缺失会导致严重的神经发育问题，包括细胞死亡增加和突触缺陷。
3. 开发治疗方法的可能性：研究结果表明有可能创造出调节 GTF2I 表达的治疗方法，这可能有助于自闭症患者增强他们的社交互动。

来源： 加州大学圣地亚哥分校

患有神经发育障碍威廉姆斯综合症的人具有善于交际的“鸡尾酒会”性格，而具有相反遗传变异的人则相反，往往具有自闭症特征，并且容易在社交方面陷入困境。

现在，得益于加州大学圣地亚哥分校桑福德干细胞研究所研究人员的新发现，科学家们更好地理解了其中的原因。

该研究发表于 2024 年 2 月 27 日 细胞报告它可能有助于解释人类性格的差异，甚至可能导致开发一种治疗方法，使一些自闭症患者更容易在社会中更好地发挥作用。

威廉姆斯综合征通常被称为“自闭症的反面”，是一种罕见的遗传疾病，由染色体 7q11.23 区域约 25 个基因缺失引起。 这种变化会导致一系列症状，例如心脏病和生长迟缓。 他的特点是具有惊人的吸引力，具有高度社交性、健谈性和隐藏着低于平均智商的词汇。

然而，威廉姆斯综合症的社会优势是一把双刃剑。 患有这种看似矛盾的状况的人对陌生人不熟悉，这使他们特别容易受到虐待和欺凌。

有些人的染色体区域 7q11.23 中的基因并没有被删除，而是出现了 DNA 重复，从而导致了与威廉姆斯综合征患者相反的行为。 那些患有这种罕见基因变化（称为 7q11.23 重复综合症）的人通常会出现自闭症、社交恐惧症和选择性沉默症等症状。

虽然威廉姆斯综合症背后的更广泛的遗传区域之前已经被研究过，但加州大学圣地亚哥分校的科学家们推测，一个特别的基因——GTF2I——是造成这种疾病中社会差异的主要原因。

“我喜欢将这个基因描述为偏向基因，”加州大学圣地亚哥分校综合空间干细胞研究中心主任、该论文的主要作者艾莉森·莫特里（Alison Mootri）说。 “没有它，世界上的每个人都是你的朋友。”

为了更多地了解其作用，研究人员使用人类多能干细胞创建了在胎儿发育过程中模仿人类大脑的微型器官，而无需使用 GFT2I。 2 个月大时，这些大脑类器官的大小比含有 GTF2I 的大脑类器官要小。

事实上，他们发现该基因的丢失会导致细胞死亡增加、电活动减少以及突触缺陷，突触是允许神经元相互交流的电化学连接。

研究人员仍然不完全理解为什么改变 GTF2I 基因会如此影响大脑。 研究小组假设，细胞死亡的增加会减少大脑中细胞的数量，从而减少它们的电活动。 该基因也有可能有助于修复突触，这意味着那些没有该基因的人有更多的突触无法修复。

对于一些自闭症患者来说，希望得到更好的治疗

Muotri 说，数百个基因与自闭症有关，但 GTF2I“是我们所知的唯一能更直接调节社会化的基因”。 新的研究表明，在社会行为方面，基因是胎儿大脑发育的关键因素。 事实上，没有威廉姆斯综合征或 7q11.23 重复综合征的人（即我们大多数人）的 GTF2I 基因剂量是平衡的，既不过度社交也不缺乏社交。

这项新研究的结果与之前的研究结果一致，即缺乏 GTF2I 的动物具有超社交性。 例如，没有该基因的果蝇更喜欢一起吃饭，通常没有强制性的“社交泡沫”，而删除该基因的小鼠比大多数小鼠更友好。

此外，令人难以置信的是，控制 GTF2I 功能的基因的改变（可能会关闭它）可能至少在一定程度上导致了家养狗比野狼更具爱心和友好性。

感谢 Mootri 团队的发现，那些患有 GFT2I 相关自闭症的人可能看到了希望。 该研究为调节其表达并促进受影响个体的社交互动的药物的潜在开发铺平了道路。

这种治疗也可能对那些拥有正常 GFT2I 基因但已被基因组“关闭”的人有所帮助，GFT2I 基因是一种生化调节因子，可以改变我们的基因在发育和整个生命周期中的表达方式。

穆特里强调，该团队的工作还揭示了人类社会生活的演变。 黑猩猩是人类进化上最接近的近亲，具有群居性，但只是在一定程度上，它们更喜欢同时与其他几只黑猩猩进行社交活动。 另一方面，人类“创建了一个巨大的社区，在这个社区中我们彼此信任，但彼此并不真正了解，”他补充道。 示例：“当您进入飞机时，不要要求查看飞行员执照。”

他补充说，GFT2I“可能是帮助人类实现这种安全平衡的基因之一，在这种平衡中，我们信任社会，但有时彼此之间的信任程度不同。” “人类的社会化程度有微调，这是其他物种所看不到的。”

其结果是有效合作的能力——穆特里断言，这种合作是人类最伟大成就的关键：“当我们合作时，我们可以把人送上月球。当我们合作时，我们可以解码人类基因组。因为我们工作一起。”

研究合著者包括来自加州大学圣地亚哥分校的 Jason W. Adams、Annabelle Vinokur、Janaina S. de Souza、Charles Austria、Bruno S. Guerra、Roberto H. Hirai 和 Carl J. Wahlin。

融资： 该研究部分由美国国立卫生研究院资助（拨款R01MH100175、R01NS105969、P01 NICHD033113、MH123828、R01NS123642、R01MH127077、R01ES033636、R21MH128827、R01AG078959、R0）1DA05 6908。，R01HD107788，R01HG012351，R21HD109616，R01MH107367和5T32GM007198，1- DP2 -OD006495-01 ）、美国国防部 (W81XWH2110306) 和 CARTA 奖学金。

关于社会神经科学、自闭症谱系障碍和遗传学研究新闻

作者： 迈尔斯·马丁
来源： 加州大学圣地亚哥分校
沟通： 迈尔斯·马丁 – 加州大学圣地亚哥分校
图片： 图片来源：神经科学新闻

原始搜索： 开放访问。
”损失 GTF2I 促进人类神经发育细胞模型中的神经元凋亡和突触减少“作者：艾莉森·穆特雷 (Alison Mutrey) 等人。 细胞报告

总结

损失 GTF2I 促进人类神经发育细胞模型中的神经元凋亡和突触减少

强调

• GTF2I类器官-KOs 显示突触功能和细胞凋亡的转录变化
• GTF2I– KO神经祖细胞显示出更高的增殖率
• GTF2I-KO神经元降低了突触完整性并增加了细胞凋亡
• GTF2I类器官-KO 生物体的交联蛋白较少，电活性降低

概括

威廉姆斯综合征 (WS) 是一种由 7q11.23 26 至 28 个基因半合子缺失引起的神经发育障碍，患有威廉姆斯综合征 (WS) 的个体具有超社交表型的特征。

这些基因之一的拷贝数变异和突变， GTF2I，与社交能力改变有关，并被认为是 WS 中超社交的基础。 然而，贡献 GTF2I 人类神经发育仍然知之甚少。

这里，神经发育的人类细胞模型，包括神经祖细胞、神经元和 3D 皮质类器官，与 CRISPR-Cas9 修改的模型不同。 GTF2I-一个故事 （GTF2I-KO) 多能干细胞研究其作用 GTF2I 在人类神经发育中。 GTF2I-KO祖细胞显示增殖增加和细胞周期变化。

皮质类器官和神经元显示细胞死亡增加和突触失调，包括突触结构功能障碍和多电极阵列上的电生理活动降低。

我们的研究结果表明，突触回路完整性的变化可能是突触回路改变之间关联的重要中介因素。 GTF2I 以及人类社会性表型表达的多样性。