李希凡　陈恬　方方

【摘 要】孤独症作为一种广泛性发育障碍的代表性疾病，通常在2-4岁就能诊断出，关于孤独症的发病机制有很多假说，但目前确切发病机制仍尚未阐明。由于发病机制的不确定，因此目前尚未有效治疗方法。miRNA作为其他领域的研究热点，在孤独症中研究的并不多，因此，研究孤独症中miRNA的变化将有可能揭示孤独症的发病机制。

【关键词】孤独症;miRNA;动物模型

中图分类号： R749.94文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）10-0197-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.10.086

孤独症（Autism）是一种广泛性发育障碍的代表性疾病，主要表现为社会交流障碍、语言交流障碍以及重复刻板行为三大核心临床症状[1]。据2014年柳叶刀发布的一份统计调查表明，世界范围内的孤独症患者约为总人口的1%[2]，而这个比例随着人们对孤独症认识的加深在不断升高。虽然孤独症在2-4岁就能诊断出，但由于目前尚未有效的治疗方法，因此孤独症的核心症状往往伴随终生，严重危害了患者的正常生活，给患者、家庭及社会造成极大困扰。

目前，孤独症发病的原因尚不清楚，普遍认为是胚胎发育时神经发育期环境和遗传因素共同作用的结果[1-3]，因此，孤独症的动物模型通常也分这两种[1]，其中，环境因素的有丙戊酸钠（Valproic acid， VPA）暴露模型、沙利度胺（Thalidomide， THAL）暴露模型以及母体免疫激活模型等;基因遗传有MeCP2、EN2以及15q11-13染色体异常模型等，我国的仇子龙团队于2016年在全球范围内首次建立了MeCP2基因的非人灵长类动物模型[4]，被评为2016年度“中国生命科学领域十大进展”。由于我们更为关心胚胎发育时环境因素所导致的孤独症，因此，本研究拟采用VPA暴露模型。早在1991年就有报道指出孕期使用VPA会使子代出现孤独症病症[5]，这是因为在神经管关闭和第一批神经元发育时（人类胚胎发育第20-24天，啮齿目为12-13天），VPA的使用会使这些神经元及其对应的脑神经核团的发育出现紊乱，如抑制神经嵴细胞的发育及迁移、神经元过度增殖导致低分化[6]等。在啮齿目中使用VPA造孤独症模型进行研究由来已久[7]，Wistar大鼠[8]、SD大鼠[9]、C57小鼠[10]、DBA小鼠[11]、CF-1小鼠[11]以及ICR小鼠[12]上均被报道使用，是非常成熟的造模方法，本研究拟采用C57小鼠来造VPA孤独症模型。

孤独症的发生具有广泛的生物学基础，目前研究发现，与正常人相比，孤独症患者从脑形态、脑功能、神经内分泌系统、神经免疫、氧化应激、遗传学以及突触可塑性等方面均有改变。在对孤独症患者进行回顾性研究和孤独症高危家族跟踪性研究后发现，孤独症患者在出生后6-12月出现皮层表面积过度扩张、12-24月脑体积过度增长的现象[13-14]，这种早期大脑发育过度通常发生在前额叶皮层（Prefrontal cortex， PFC），且前额神经元的数量与脑重量均显著增加[15]。随着年纪增加，孤独症患者的脑围会逐渐恢复到正常水平，在对其脑部进行检测后发现前额Brodmann分区中的BA46、BA47和BA9区出现微清蛋白（Parvalbumin， PV）阳性中间神经元数量的明显减少，这或许解释了后期脑围的恢复正常，由于这种中间神经元能通过对神经元胞周和轴突的抑制进而使锥体细胞的活动同步[16]，因此，它的减少直接导致了自闭症患者大脑皮层兴奋/抑制的改变，这可能与孤独症认知和运动缺陷的出现有关。与这些神经元数目改变一起出现的还有炎症反应，回顾性研究表明，患者的前额叶、颞叶等脑组织中均出现了炎性因子如IL-6、TNF-α的显著升高以及小胶质细胞的显著增多[17]，炎性因子的释放会进一步加剧炎性状况造成恶性循环。此外，一些信号通路也发生异常变化，如调控中枢神经系统细胞增殖、分化、迁移、凋亡以及突触形成与联系的经典Wnt信号通路[18-19]。有研究指出，在VPA暴露的孤独症大鼠前额叶皮层和海马组织中GSK-3β（Ser9）磷酸化水平显著增加，其负调控底物β-catenin磷酸化水平显著降低从而减少β-catenin被泛素标记进入蛋白降解途径，β-catenin的增加说明经典Wnt信号通路被激活[18-20]。由于Wnt信号通路能影响神经元正常发育以及突触的生长与成熟[21-22]，阻碍正常神经网络的形成，最终导致了孤独症患者三大核心临床症状的出现[23]。有些研究针对孤独症发生的上述生物学基础进行孕鼠的预处理，如使用吲哚美辛来抑制炎症的发生[24]、使用维生素D来提高孕鼠免疫力减少炎性因子的释放[25]、使用Sulindac抑制Wnt/β-catenin通路[26]等，这些措施雖然都能不同程度的改善子代的症状，如痛阈相对正常、刻板重复动作减少、提高学习和记忆能力等，但针对已出现症状的子代，迄今为止尚无特异性治疗药物。目前对患者多采用行为干预为主、药物治疗为辅的综合性治疗措施，美国FDA只批准了利培酮（risperidone）及阿立哌唑（aripiprazole）这两种抗精神病药用于改善患者的易怒、攻击及刻板行为。由于孤独症的确切发病机制尚未阐明，因此加强对孤独症病因学的研究、在病因学研究的基础上找到合适的药物靶标并进行验证就显得尤为重要[27]。

美国加州大学Daniel Geschwind团队分别在2011年、2016年8月以及2016年12月对孤独症患者以及正常人的脑部尸检标本进行了转录组水平[28]、miRNA水平[29]以及lncRNA水平[30]的高通量分析，北京大学的王力芳团队也于2017年启动了孤独症相关miRNA的遗传筛选及其调控机制的自然基金面上项目研究，这都标志着对孤独症的研究已进入了高通量分析及之后的数据挖掘以及寻找关键基因的阶段。miRNA是一类长度约为20-24个核苷酸的小RNA，每个miRNA可以有多个靶基因，而多个miRNA也可以调节同一个基因从而形成复杂的调节网络。miRNA这种复杂而又精细的调节机制使得其成为很有希望的治疗药物或药物治疗的靶点，如正在进行Ⅰ期临床的针对miR-16研发的MRG-201、已通过Ⅰ期并进入Ⅱa期临床的针对miR-122的Miravirsen[31]。

雖然miRNA在其它领域研究的如火如荼，但在孤独症方面，关于miRNA的研究才起步不久。我们有理由相信，miRNA有望成为孤独症研究的热点。

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