主要的自闭症谱系障碍（ASD）是一种高度异质的疾病。受影响个体的常见特征包括社交和沟通能力的变化，以及重复行为。与ASD相关的数百种基因改变已经被发现，约有130个基因被确定与ASD易感性相关，涉及转录和染色质调控、突触信号和翻译控制的功能。然而，仅约15%的受影响个体中检测到了高度置信的ASD相关变异。在大约85%的特发性个体中，缺失的遗传病因可能部分归因于重叠在非编码基因组区域的变异，这些区域具有重要但难以预测的功能。替代剪接是一种关键过程，通过该过程外显子和内含子序列在转录物中以不同的方式包含，从而生成功能和调控多样性，在哺乳动物神经系统中广泛存在。富含神经元的3-27个核苷酸长的微外显子代表了一类高度保守的替代剪接。大多数注释的微外显子保留了阅读框，特征性实例在调节神经系统发展和功能所需的蛋白质-蛋白质相互作用中起作用。小鼠中主要激活神经元微外显子的Srrm4的单基因缺失表现出自闭症样的神经解剖、生理电学和行为特征。此外，单个微外显子的扰动也表现出与ASD相关的转录组、神经发育和行为表型。来自ASD受影响个体的尸检脑样本的全转录组特征分析揭示了反复出现的、明显变化的基因和剪接异构体变化模式，其中最突出的是影响微外显子的剪接失调。这种失调可能部分是由影响神经元活动的因素引起的，因为这些转录组模式的变化与在活动刺激的神经细胞中检测到的模式相关。但是，微外显子的剪接是否以及在多大程度上直接受到与神经发育障碍相关的人类基因变异的影响仍不清楚。此外，微外显子未被发现的程度也不明确，因为以前的研究主要集中在分析来自完整脑组织的RNA测序（RNA-seq）数据，可能会错过在专门的神经元亚型或那些导致转录不稳定的微外显子中剪接的识别。在此，我们通过整合分析来解决这些问题，包括识别扩展的神经元微外显子库，以及开发一个机器学习模型，描述对微外显子剪接至关重要的序列元素，这可以用于预测基因变异对微外显子调控的影响。通过这些方法，我们揭示了主要是稀有的人类基因变异，预测会共同影响已知和未知与神经系统生物学及神经发育障碍相关的基因中的微外显子。扩展的神经元微外显子景观为了定义更全面的微外显子集，我们采用了一种de novo检测方法，使用一组预先计算的cDNA序列，表示所有假定微外显子的包含和跳过，其中在人的内含子中大约有200万个。假定的微外显子被定义为由拼接位点类似序列夹着的3–27个核苷酸的内含子区域，但在以前的剪接转录物中未被发现。通过分析来自人脑及其他来源的4,790个完整组织的RNA-seq样本，以及来自人类皮层区域的47,380个单一细胞核的数据，我们检测到1,514个在GENCODE或VastDB中未注释的微外显子，其中292个在神经和非神经细胞及组织之间显示出差异剪接。这些微外显子约43%在整体RNA-seq和单细胞RNA-seq（snRNA-seq）数据集中均被检测到。同样，对于小鼠，通过分析来自297个完整组织样本的RNA-seq数据、133个针对翻译核糖体亲和纯化测序（TRAP-seq）数据集和两个单细胞RNA-seq（scRNA-seq）分析数据集（后者由来自初级视觉和前侧外侧运动皮层的25,479个细胞组成），识别了1,115个新微外显子，其中95个被检测为神经剪接，通常是在多个数据集中。