深入剖析單一神經元或能闡明大腦回路的信號問題！

　　自閉癥對世界兒童健康影響頗深，患病比例大約為1/59，這給患者、父母及其護理人員都帶來了極大的挑戰，然而更為糟糕的是，至今并沒有藥物來治療自閉癥，這在很大程度上因為我們并不清楚自閉癥發生及其改變正常大腦功能的機制，難以破解引發疾病的過程的一大主要原因是自閉癥往往變化很大，那么我們應該如何理解自閉癥改變大腦的過程呢？

圖片來源：theconversation.com

　　利用單核RNA測序技術，研究人員分析了來自自閉癥和健康人群大腦中特殊細胞的化學特性，同時鑒別出了引發疾病的重要差異，這些自閉癥特異性的差異或許能夠為研究人員尋找治療該病的新型靶點提供新的線索和希望。

　　任何有機體的每一個細胞都由相同類型的生物分子組成，這種稱之為蛋白質的分子能夠制造細胞結構，催化化學反應并完成細胞內的其它功能。而另外兩種相關的分子類型則是DNA和RNA分子，其由四中基本元件組成，而且能被細胞用來儲存信息，通過計算攜帶相同信息的RNA分子的數量，研究人員就能深入闡明細胞內發生的特殊過程。

　　當談及大腦時，科學家們能夠測定單個細胞內RNA的水平，識別大腦細胞的類型并分析其內部發生的過程，比如突觸傳遞；通過對比分析未被診斷為任何大腦疾病的健康個體和自閉癥患者大腦細胞中RNA水平，研究人員就能夠找出哪些過程存在不同以及這些不同發生于哪些細胞中。

　　然而直到現在研究人員也無法同時測定單個細胞中所有的RNA分子，研究人員智能從含有數百萬種不同細胞的大腦組織中進行相關分析，然而這一過程還會進一步復雜化，因為目前研究人員只能從已經死亡的患者中收集這些組織樣本來進行分析。然而，最近的技術進展卻能夠幫助研究人員測定單個大腦細胞的細胞核中包含的RNA，細胞核中包裹有基因組及其合成的RNA分子，這種結構會在細胞死亡后仍然保持完整，因此研究者就可以從死亡的大腦腦組織中分離出來。

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　　通過分析自閉癥或未患自閉癥的已故個體大腦單一細胞的細胞核，研究人員就能對每一名個體大腦中10萬個單一的腦細胞中的RNA進行分析。對比自閉癥和未患自閉癥患者特殊腦細胞中的RNA信息，研究者發現，某些特殊的細胞類型或許相比其它類型的腦細胞更容易被改變。尤其是，研究者發現，一種名為上層皮質神經元的神經元細胞在突觸位點擁有異常數量的RNA編碼蛋白質，這類神經元能夠在大腦皮層的不同區域交換信息，這些變化在皮層區域就能夠被檢測到，這些區域對于高階認知功能至關重要，比如社交互動等。

　　這就表明，上層皮質神經元的突觸一旦出現功能異常就會引發大腦功能的改變，研究人員表示，相比健康個體的上層皮質神經元而言，自閉癥患者的上層皮質神經元擁有不同數量的RNA，這在患有最嚴重癥狀的自閉癥患者中尤其如此，比如其無法說話等。

　　除了直接負責突觸交流的神經元意外，研究者還在神經膠質細胞中觀察到了RNA的改變，神經膠質細胞在調節神經元行為上扮演著關鍵角色，包括其如何通過突觸發送和接受信息等，這或許在引發自閉癥上也扮演著關鍵角色。那么這些研究發現對于未來自閉癥療法的開發有什么意義呢？

　　基于當前研究結果，研究者認為，突觸機器的相同部位對于上層神經元信號的發送和信息的傳輸至關重要，其在自閉癥患者機體中或許會被打破，從而導致大腦功能異常。如果研究人員能夠修復這些部位，或者將神經元的功能微調至接近正常的狀態，這或許就能為非常顯著地改善患者的癥狀，目前研究人員正在奮力研究來將藥物或基因療法應用到大腦中特殊的細胞類型中，這種方法對于未來開發新型自閉癥療法是不可或缺的。