在神經發育的早期，如果某些基因發生突變，就會導致大腦發育障礙和自閉症。但科學家們對人類大腦發育異常的原因還知之甚少。最近，來自美國南加州大學的研究人員發現，RAB39b基因影響了神經發育，其突變導致了巨頭畸形和自閉症譜系障礙（ASD）。相關論文發表在在《基因與發育》雜誌上。
據報導，RAB39b是一種與X染色體相關的ASD風險基因。當該基因發生突變時，可導致畸形巨頭、ASD、智力障礙、癲癇和早發性帕金森病。「然而，針對RAB39b的功能研究非常有限，RAB39b突變導致巨頭畸形和ASD的機制尚不清楚。」來自南加州大學顱面分子生物學中心的副研究員Wei Zhang說。
巨頭畸形/ASD屬於自閉症的一個子集。在出生前幾周內，嬰兒的大腦表面積會迅速擴大並持續至出生後，超過正常初生嬰兒，最終發展為自閉症社交障礙。因此，要探索自閉症的發生機制，研究大腦的發育成為關鍵。
在這項研究中，Zhang的實驗室開發出了一套研究大腦發育的系統，使用的是小鼠模型和人類大腦的類器官，也就是在實驗室人工培養的微型大腦。類器官由人類的幹細胞發育而來，幹細胞通過自組織形成的類腦結構具有電生理活性，曾被用來研究由寨卡病毒引起的小頭症、精神分裂症，甚至被用於測試新藥。
利用這兩個模型，Zhang和他的同事們敲除了小鼠和人腦類器官中的RAB39b基因。結果發現，小鼠出現了大量的巨頭畸形和類似自閉症的行為，而人腦類器官也因RAB39b敲除而增大並受到損傷。
Zhang說，這表明RAB39b突變破壞了神經祖細胞的生長和分化，最終導致了巨頭畸形和自閉症樣的行為。這項研究可以為跨物種的神經發育失調提供新的見解，並有助於理解與巨頭畸形和自閉症相關的共同信號通路。
接下來，研究人員希望探究RAB39b在調節神經元活動依賴的信號網絡中的作用，以進一步探索ASD的機制。
原創編譯：花花 審稿：西莫 責編：鄧可
期刊來源：0949-944X
期刊編號：《基因與發育》
原文連結：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-03/uosc-ptg031120.php
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