自闭症谱系障碍儿童脑脊液神经递质异常及其潜在生物标志物研究

【字体: 时间:2025年07月27日 来源:Brain Research 2.7

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  本研究针对自闭症谱系障碍(ASD)神经生物学机制不明的难题,通过LC-MS/MS技术检测8例ASD患儿与9例正常儿童脑脊液中27种神经递质水平,发现谷氨酰胺、去甲肾上腺素和犬尿氨酸显著降低,揭示了谷氨酰胺-谷氨酸循环紊乱可能是ASD核心症状的关键机制,为开发新型生物标志物和靶向治疗提供了重要依据。

  

自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder, ASD)是一种严重影响儿童社交能力和行为模式的神经发育疾病,全球患病率持续上升,但诊断仍主要依赖行为观察。尽管已知遗传因素贡献了约50%的发病风险,大多数病例仍缺乏明确的生物学诊断标志。更棘手的是,现有研究多聚焦于血液样本,而真正反映大脑活动的脑脊液(Cerebrospinal Fluid, CSF)研究却凤毛麟角——这就像试图通过观察河流下游来推测上游水质,难免丢失关键信息。

针对这一科学盲区,广州医科大学附属妇女儿童医疗中心的研究团队开展了一项开创性工作。他们采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)这一高精度检测技术,对比分析了8名ASD患儿与9名正常发育儿童CSF中27种神经递质的水平差异,相关成果发表在《Brain Research》上。这项研究不仅发现了ASD特异的神经化学特征,更揭示了谷氨酰胺-谷氨酸循环紊乱这一潜在治疗靶点。

研究主要采用三大关键技术:首先通过DSM-5和ADOS-2严格筛选2-8岁ASD患儿建立临床队列;其次运用LC-MS/MS对CSF样本进行高通量神经递质检测;最后采用错误发现率(FDR)校正进行统计学分析。这种多学科交叉的研究设计,既保证了临床表型的准确性,又确保了神经化学数据的可靠性。

【研究结果】
• 神经递质差异:经FDR校正(q<0.005)发现ASD组CSF中谷氨酰胺(glutamine)、去甲肾上腺素(norepinephrine)和犬尿氨酸(kynurenine)水平显著降低,色氨酸(tryptophan)和5-羟吲哚乙酸(5-HIAA)也呈现下降趋势。
• 通路分析:谷氨酰胺-谷氨酸循环异常尤为突出,这与近期发现的SHANK3相关模型中一氧化氮(NO)信号通路紊乱相呼应,提示突触功能受损可能是ASD核心症状的生物学基础。
• 行为关联:神经递质变化与社交缺陷、重复行为等核心症状存在潜在相关性,为症状的生物学解释提供了新视角。

在讨论部分,作者特别强调CSF神经递质检测的独特价值——相较于外周血检测,CSF能更直接反映中枢神经系统状态。谷氨酰胺作为谷氨酸前体,其缺乏可能导致兴奋性/抑制性神经递质失衡;而去甲肾上腺素参与注意和情绪调节,其异常可能与ASD患儿社交互动困难相关。这些发现不仅为ASD诊断提供了潜在的实验室指标,更指向了调节谷氨酸能神经传递、靶向NO信号通路等新型治疗策略。

该研究的创新性在于首次系统描绘了ASD患儿CSF神经递质谱特征,将临床症状与分子机制有机连接。尽管样本量限制需要更大规模验证,但这项研究无疑为破解ASD的"黑匣子"提供了关键线索,未来或可通过干预这些异常通路开发精准治疗方案,让"星星的孩子"获得更有效的帮助。

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