影响个体线粒体子集的致病突变可能是某些形式的自闭症谱系障碍(ASD)背后的原因,特别是以更严重的智力和社交缺陷为特征的病例,根据一项研究研究今日在网上公布公共科学图书馆遗传学.
康奈尔大学的研究人员分析了933个有一名自闭症儿童的家庭的外显子组测序数据。尽管影响某些线粒体DNA的异质突变相对普遍,但他们发现,患有ASD的儿童携带潜在有害的异质线粒体DNA突变的可能性远远高于他们未受影响的兄弟姐妹或母亲。
康奈尔大学营养科学研究员、资深作者郑龙·顾正龙在一份声明中说:“由于许多神经发育障碍和相关的儿童疾病显示出与线粒体功能障碍相关的异常,并且可能有mtDNA缺陷作为常见的先兆,需要未来的研究来阐明支撑这些疾病的线粒体机制。”
Gu和他的同事们从SFARI Simons收藏的单形家族的外显子组序列数据开始,这些数据在冷泉港实验室、耶鲁大学和华盛顿大学进行了测序。他们将收集的样本减少到cshl测序的样本,具有足够的线粒体DNA覆盖以进行所需的分析。
从933个家庭中,他们进一步缩小了903个符合质量控制标准的家庭,这些家庭包含自闭症谱系障碍患者、未受影响的兄弟姐妹及其母亲的蛋白质编码序列。研究小组指出,对于该组中的2700多名家庭成员,线粒体基因组平均覆盖了141倍,这使得人们有可能看到个体线粒体中存在的突变,并找到那些异质性的突变。
在ASD患者及其家庭成员中,研究人员在366个位点检测到近68700个同源突变或变异,而不到700个异质突变。大约五分之一的个体至少有一个异质线粒体序列,包括229个个体特异性异质体和323个家族特异性异质变体。超过一半的异质体落在典型的多态位点上,尽管发生在多态位点之外的序列差异似乎更容易致病。
研究小组指出,尽管与未受影响的兄弟姐妹相比,总体线粒体突变负担相似,但预计具有致病性的异质性线粒体突变在ASD个体中也比在其未受影响的家庭成员中更常见。
作者写道:“自闭症先证者中预测的致病突变的富集不受所使用的致病评分的影响,并且通过对疾病相关突变的分析进一步证实了这一点。”
当他们折叠儿童智商、社会反应得分和临床特征的信息时,研究人员还发现,线粒体DNA的异质性和致病性突变在患有ASD的儿童中更常见,这些儿童具有更明显的智力问题、严重的社会缺陷和/或怀疑源于轻度线粒体疾病的症状。
虽然还需要进一步的研究来探索这种关系,但研究人员认为,这些结果可能会为未来治疗ASD病例的一部分提供信息。
“最终,了解神经发育障碍的能量方面可能会导致全新的治疗方法,以及针对线粒体的预防策略,”Gu在声明中补充道。