一个国际科学团队发现，自闭症可能包括至少两种不同的生物学亚型，每种亚型由不同的脑部沟通模式定义。一种亚型的特征是脑区之间的连接性异常高，而另一种则表现出降低的连接性。这一发现可能为更个性化的自闭症诊断、护理和治疗方法开辟道路。该研究由位于意大利罗韦雷托的意大利技术研究所（Istituto Italiano di Tecnologia, IIT）和纽约的儿童思维研究所（Child Mind Institute）研究人员主导，特伦托大学也作出了贡献。他们的研究成果发表在《自然神经科学》期刊上。 脑连接揭示了隐藏的自闭症亚型 研究由IIT神经科学与认知系统中心主任亚历山德罗·戈齐（Alessandro Gozzi）博士和儿童思维研究所自闭症中心创始主任阿德里亚娜·迪·马尔蒂诺（Adriana Di Martino）博士协调。根据研究人员的说法，这是首次大规模努力系统性地将人类脑成像（通过fMRI）中观察到的模式与其潜在生物学原因使用小鼠模型相连接。通过将特定的脑连接模式与不同的分子过程联系起来，该研究为未来自闭症精准医学策略奠定了基础。 为了进行这项研究，团队检查了20种不同小鼠模型的功能性脑连接，并分析了940名自闭症儿童和年轻人的脑扫描。这些结果与1000多名神经典型个体的扫描进行了比较。分析揭示了两种一致的自闭症亚型。一种表现出脑区之间的沟通减少，称为低连接性，并与突触通路相关。另一种表现出脑区之间的沟通增加，称为高连接性，并与免疫相关生物系统相关。这两个组大约代表了研究中自闭症患者的25%。 “几十年来，我们观察到自闭症表现出巨大的变异性，但我们缺乏直接证据表明这些差异反映了不同的基础生物学，”意大利技术研究所的戈齐博士说。“我们的方法使我们能够隔离特定的遗传和免疫因素，然后将这些特征转换为人类脑扫描，显示不同的连接模式编码了自闭症的不同机制路径。” 小鼠模型提供生物学线索 研究人员将脑成像数据与小鼠的遗传和生化分析结合。这使他们能够将特定的脑连接模式与细胞级别所发生的变化联系起来。他们的工作显示了涉及突触和免疫系统的分子机制如何产生可以通过fMRI检测到的不同连接模式。这些发现使团队能够在小鼠中建立生物学参考特征，然后在人体脑扫描中寻找匹配模式。 “小鼠模型给了我们一个生物学的‘罗塞塔石’， ”儿童思维研究所的迪·马尔蒂诺博士说。“我们可以看到哪些生物通路驱动了哪些连接特征，然后在人体中搜索这些相同的模式。” 人类脑成像确认了这些发现 人类影像数据来自自闭症脑成像数据交换（Autism Brain Imaging Data Exchange, ABIDE），这是一个大型国际神经成像倡议，由迪·马尔蒂诺博士共同创立，汇集了来自世界各地研究中心的数据集，以及儿童思维研究所的数据。当研究人员分析这些人类数据时，他们发现了与小鼠模型中识别的相同高连接性和低连接性模式。附加的基因表达分析进一步巩固了这些发现。与低连接性相关的脑区显示出突触基因的富集，而高连接的区域则富集免疫相关基因。这些结果与小鼠研究中观察到的生物机制高度匹配。重要的是，这两个亚型在多个独立数据集中始终如一地出现，证明了发现的可重复性。“在几十个独立研究地点中发现相同的亚型可重复性是关键的验证，”戈齐博士补充道。 朝着更个性化的自闭症护理 这两个亚型在整体脑组织上也表现出差异，并在标准自闭症评估中显示出温和的差异。高连接性组的个体在自闭症严重性测量上往往得分较高。“基于脑的生物标志物揭示了当前行为评估未能完全捕捉的区别，”迪·马尔蒂诺博士指出。研究人员警告说，这两种连接模式可能仅代表自闭症生物多样性的一部分。他们相信，随着更大数据集的出现和分析方法的不断改进，可能会出现额外的亚型。