既然遺傳學(xué)無(wú)法破解基因突變與自閉癥的相互關(guān)系，那么可否借助神經(jīng)科學(xué)的研究，來(lái)確定某種基因的突變究竟是否會(huì )導致自閉癥呢？

　　自閉癥是一種精神疾病，同屬于精神疾病范疇的還包括精神分裂癥、雙向情感障礙及抑郁癥等。

　　精神疾病不同于神經(jīng)退行性疾病，如阿爾茨海默癥（又稱(chēng)老年癡呆癥）與帕金森病等等，并沒(méi)有明顯的神經(jīng)元病變。

　　面對精神疾病患者，往往需要磁共振等腦成像工具來(lái)對大腦進(jìn)行無(wú)創(chuàng )傷的研究，而自閉癥患者往往是少年兒童，他們往往很難與人正常溝通，不易采集高質(zhì)量的腦成像，因此世界各國對于自閉癥的腦成像研究一直進(jìn)展緩慢。

　　對神經(jīng)生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，首先要解決的問(wèn)題是，究竟這些在自閉癥病人中發(fā)生突變的基因對神經(jīng)系統有哪些重要的功能？

　　科學(xué)家在對自閉癥的遺傳分析中發(fā)現，許多突觸蛋白的編碼基因發(fā)生了突變。

　　找到了那些與神經(jīng)細胞突觸傳導功能關(guān)系密切的基因后，需要探究其發(fā)生突變后所產(chǎn)生的結果。

　　首先，在自閉癥患者中這些基因突變是否影響其編碼蛋白的正常功能；其次，運用基因工程方法，在模式動(dòng)物（例如嚙齒類(lèi)或非人靈長(cháng)類(lèi)）中引入自閉癥相關(guān)的基因突變，在含有同樣基因突變的動(dòng)物模型中，觀(guān)察是否有可能出現類(lèi)似孤獨癥的癥狀。

　　突觸蛋白與自閉癥

　　在自閉癥患者身上發(fā)現的一大類(lèi)基因突變都發(fā)生在一些在突觸中起粘聯(lián)功能的蛋白的編碼基因中，這類(lèi)突觸粘聯(lián)蛋白負責把突觸連接起來(lái)。

　　在自閉癥中的遺傳篩選分析大多都是如此，研究者找到很多在自閉癥患者身上發(fā)生突變的基因，都是以前被發(fā)現有重要功能的蛋白編碼基因，當它們被發(fā)現在自閉癥患者中有突變的時(shí)候，研究者才意識到它們的重要性。

　　基因的“過(guò)猶不及”

　　在自閉癥的遺傳學(xué)研究中，除導致突觸蛋白結構變化的編碼基因突變外，近年來(lái)還發(fā)現有另外一類(lèi)的基因突變，表現為一段染色體區域的倍增或缺失，即拷貝數變異（copynumbervariations）。

　　拷貝數變異也是在完成了人類(lèi)基因組測序之后才被發(fā)現的。由于染色體區段的缺失往往導致基因的丟失，而染色體區段的倍增則會(huì )導致基因過(guò)多，原來(lái)除了基因突變導致蛋白質(zhì)喪失功能，居然某些基因過(guò)多也會(huì )導致對神經(jīng)系統的破壞。

　　2009年醫生和科學(xué)家發(fā)現，在一些嚴重自閉癥患者中，一個(gè)甲基化DNA結合蛋白MeCP2（methylCpG-bindingprotein2）的編碼基因出現拷貝數的倍增。

　　這些證據表明，基因表達的表觀(guān)遺傳學(xué)調控與神經(jīng)系統的發(fā)育與功能密切相關(guān)，如果失調可能導致神經(jīng)發(fā)育性疾病，例如自閉癥等。

　　經(jīng)過(guò)數年的深入研究，科學(xué)家發(fā)現MeCP2蛋白質(zhì)確實(shí)對神經(jīng)元的突觸功能有重要影響。

　　免疫導致的自閉癥動(dòng)物模型

　　2007年帕特森（P.Patterson）教授研究組發(fā)現用給懷孕母鼠注射白介素6（IL-6）的方法可以誘導子代小鼠出現明顯的類(lèi)自閉癥與精神分裂癥表型，這種方法被稱(chēng)為母源免疫激活（maternalimmuneactivation，MIA）。

　　研究者發(fā)現，在MIA誘導的類(lèi)自閉癥小鼠模型中出現了代謝系統紊亂，而改善代謝紊亂的藥物居然可顯著(zhù)改善MIA小鼠模型的自閉癥表型。

　　這些研究結果令人振奮，但是同時(shí)必須認識到，自閉癥的起因多種多樣，用MIA方法誘導的模型是否能夠完全模擬人類(lèi)自閉癥還需深入研究。

　　雖然在小鼠中引入與人類(lèi)自閉癥相關(guān)的突變，進(jìn)而研究自閉癥基因突變如何影響大腦發(fā)育已經(jīng)有很多重要發(fā)現，但是人們始終疑惑的是，像自閉癥這種復雜的精神疾病，能否用嚙齒類(lèi)來(lái)準確模擬呢？能否確定小鼠的類(lèi)自閉癥狀是否與人類(lèi)的自閉癥足夠相像呢？

　　人類(lèi)的大腦溝回很多，整體大腦的體積與復雜程度，是嚙齒類(lèi)動(dòng)物的大腦完全無(wú)法比擬的。目前在小鼠中嘗試成功的一些神經(jīng)疾病藥物結果，在人類(lèi)病患身上的臨床試驗很少獲得成功。

　　因此，是否可以用進(jìn)化上與人類(lèi)盡可能相近的生物來(lái)構建自閉癥動(dòng)物模型還是一個(gè)問(wèn)題。

　　2016年1月，中國科學(xué)家運用基因工程方法，首次得到了攜帶自閉癥基因MECP2的轉基因猴，并證明這些攜帶有人類(lèi)自閉癥基因的轉基因猴可以穩定的將自閉癥基因傳至下一代。

　　自閉癥研究的未來(lái)

　　自閉癥研究讓我們認識到，人類(lèi)的復雜社交行為有可能是通過(guò)精妙的神經(jīng)環(huán)路來(lái)調控的，因此對自閉癥的科學(xué)研究，將為深入認識人類(lèi)社交行為的神經(jīng)環(huán)路基礎提供重要線(xiàn)索。

　　得益于DNA測序技術(shù)的飛速進(jìn)步，未來(lái)對自閉癥的遺傳分析可以更加深入和全面，可以揭示以前無(wú)法找到的基因突變與染色體結構變異。

　　在對疾病基因的神經(jīng)生物學(xué)研究方面，科學(xué)家也將積累更多的數據，有助于對某些基因突變是否與疾病相關(guān)的判斷。