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自闭症谱系障碍与纹状体及杏仁核体积的遗传关联:孟德尔随机化研究揭示壳核变化率的关键作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Brain Research 2.7
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本研究通过孟德尔随机化(MR)分析,探讨自闭症谱系障碍(ASD)与纹状体及杏仁核体积的因果关联。研究人员利用大规模GWAS数据(欧洲人群样本量达33,219例)发现,壳核(putamen)纵向变化率(CR)与ASD风险显著正相关(β=8.272, PIVW =0.015),提示其可作为ASD的潜在影像学生物标志物,为ASD的早期筛查和机制研究提供新方向。
自闭症谱系障碍(ASD)是一种高遗传性的神经发育疾病,全球患病率约1%-2%,其核心症状包括社交缺陷和重复行为,伴随巨大的社会经济负担。尽管既往研究表明纹状体(含壳核、尾状核等)结构和功能异常与ASD相关,但遗传机制尚不明确。传统观察性研究易受混杂因素干扰,而随机对照试验在伦理和实操层面存在限制。
为解析ASD与纹状体体积的因果关联,研究人员基于欧洲人群的大规模GWAS数据(IEU和ENIGMA联盟,样本量达33,219例),采用孟德尔随机化(MR)方法,通过逆方差加权(IVW)、加权中位数等五种模型评估遗传效应。研究聚焦纹状体灰质体积(GM)、总体积(TV)及纵向变化率(CR),并利用MR-Egger截距检验和Cochran’s Q统计量排除多效性和异质性干扰。
3.1 纹状体体积对ASD的因果效应
分析显示,左尾状核(β=0.090, PIVW
=0.046)和右尾状核(β=0.093, PIVW
=0.030)的灰质体积与ASD风险呈弱相关,但经FDR校正后未达显著性(PFDR
0.05)。左壳核灰质体积虽在IVW模型中P=0.074,但留一法分析显示结果不稳定。
3.2 ASD对纹状体变化率的因果效应
关键发现表明,ASD显著增加壳核的纵向变化率(β=8.272, 95%CI:1.605-14.939, PIVW
=0.015),效应量大且置信区间不包含零。相反,杏仁核变化率与ASD的关联无统计学意义(PIVW
=0.119)。
讨论与意义
该研究首次通过MR证实ASD导致壳核发育轨迹异常,其高变化率(CR=8.272)可能源于多巴胺能通路异常或突触可塑性改变。壳核作为运动控制和奖赏行为的关键脑区,其异常扩张此前在精神分裂症和双相障碍中亦有报道,提示跨诊断神经生物学机制。研究局限性包括样本仅限欧洲人群,且未解析壳核变化的具体分子通路。未来需结合纵向影像和基因编辑模型,探索靶向调控壳核发育的干预策略。
论文发表于《Brain Research》,为ASD的早期生物标志物开发和精准治疗提供重要依据。
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