探索组织中早期大脑发育的基因

当大脑开始发育时，会有很多活动的部分——而当早期神经发育出现突变时，就会导致头部畸形、自闭症等疾病。但是科学家们对扭曲的发展方式知之甚少，尤其是在人类当中。

这就是南加州大学脑神经分子生物学中心博士后研究员张伟对特定基因如何影响早期大脑发育感兴趣的原因。

通过之前的研究，张和他的同事已经开发出了一种特定的基因RAB39b。他们搜索科学文献，以了解更多关于基因及其功能的信息。

张说，RAB39b被报道为自闭症谱系障碍(ASD)的危险基因，与X染色体有关。这种基因的突变会导致大头畸形、自闭症、智力低下、癫痫和帕金森病的早期发作。他说：“然而，RAB39b的功能研究非常有限，RAB39b突变导致大头畸形和ASD的机制仍不清楚。”研究人员对此非常感兴趣，并决定进行调查。

大头畸形/自闭症是自闭症的一个子集。婴儿的脑表面积会在出生前后几周发展为大头/自闭症，然后在出生后继续变得比正常人大，随后是自闭症。张说，这使得大脑发育的研究对于探索自闭症的机制至关重要。

他的实验室开发了一个系统，可以使用小鼠模型和人类大脑器官来研究大脑的发育——一个在实验室中人工生长的微型大脑。十年前，这些器官看起来像豌豆大小的斑点，由人类干细胞生长而来，并通过电活性神经元自组织成类似大脑的结构。

它们已被用于发现寨卡病毒引起的小头症和精神分裂症，甚至用于测试新药。

利用这两个模型，张和他的同事删除了小鼠和人类大脑器官中的RAB39B基因。小鼠表现出大头畸形和自闭症样行为的迹象，人类大脑器官因基因缺失而扩大和受损。

张说，这说明了这个基因的突变是如何破坏所谓的神经祖细胞的生长和分化的，而神经祖细胞又会变成不同的脑细胞类型。

最终，这可能会导致大头和自闭症。这项研究是在南加州大学助理教授陈的实验室指导和进行的，并于上月发表在《基因与发展》杂志上。该研究的副主任杨柴' 91博士和DDS '96也对此研究做出了贡献。

根据疾控中心自闭症和发育障碍监测网络，大约59名儿童中有一名被确定患有自闭症谱系障碍。张说，这项研究可以为神经发育障碍以及与跨物种大头和自闭症相关的常见方式提供新的见解。

现在，很明显，这个基因在调节新脑细胞的生长中起着重要作用。张和他的同事希望研究RAB39b在调节依赖于神经元活动的信号网络中的作用，从而进一步探索自闭症谱系障碍的机制。