通过跨物种fMRI对自闭症进行生物亚型化

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 遗传学 是一个遗传学.
• 免疫学 免疫学 免疫学

背景情况:

• 自闭症谱系障碍 (ASD) 的表型异质性被认为反映了潜在的生物学变异,但直接证据有限.
• 了解ASD异质性的生物基础对于开发有针对性的干预措施至关重要.

研究的目的:

• 通过跨物种功能神经成像来调查ASD中大脑功能连接的变化是否与不同的生物机制相对应.
• 根据大脑连接模式及其相关的生物途径,识别和描述ASD的亚型.

主要方法:

• 运用功能磁共振成像 (fMRI) 在20个小鼠模型的ASD (n=549) 和一个大的人类队列 (n=940自闭症,n=1036神经类型的个体).
• 聚类fMRI连接性变化,分为低连接性和高连接性亚型.
• 分析了连接子类型和特定信号通路之间的关联,包括突触,转录和免疫相关机制.
• 在独立队列中验证了发现,并检查了功能网络架构和行为分离.

主要成果:

• 在小鼠模型中确定了两个突出的亚型:与突触功能障碍相关的低连接性和与转录和免疫变化相关的超连接性.
• 在人类自闭症队伍中发现了类似的低和超连接性亚型,这些亚型可以在独立的数据集中复制.
• 证明这些亚型表现出不同的功能网络架构,在行为上是可分离的,并回顾了小鼠模型中发现的突触和免疫机制.
• 这些亚型占自闭症数据的很大一部分 (25.1%).

结论:

• 跨物种功能神经成像将ASD异质性解码为不同的途径特定的病因.
• 在ASD中确定可复制的低和高连接性亚型,具有不同的生物基础 (突触与免疫/转录).
• 提供了针对自闭症亚型的经验框架,可能导致更个性化的治疗策略.