遺伝学と自閉症:脳の発達を解明する
新しい研究が自閉症における遺伝が脳の構造にどう影響するかを調べてるよ。
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目次
自閉症は、人がどうコミュニケーションを取り、行動し、他の人と関わるかに影響を与える状態だよ。いろんな症状や課題が含まれてる広い用語なんだ。自閉症の人は、繰り返しの行動をしたり、特定の興味に強く集中したり、周りの世界を感じる方法に違いがあったりするかも。コミュニケーションや社交が苦手なこともあるよ。
研究によると、自閉症には強い遺伝的要素があるみたい。双子や家族を対象にした研究では、自閉症のケースの60%から90%が遺伝子に結びついてるって示唆されてるけど、特定の遺伝子の変異に基づく推定では、11%から50%程度と低めなんだ。これは、遺伝が大きな役割を果たしてる一方で、他の要因も自閉症に寄与してる可能性があることを示してるんだ。
遺伝子バリアントと脳発達
科学者たちは、自閉症に関連する多くの遺伝子が脳や行動にどのように影響するかを理解しようとしてる。自閉症は、脳の構造や機能の変化から生じるかもしれないんだ。研究では、自閉症に関連する特定の遺伝子や、それが初期の脳発達にどう影響するかが指摘されてる。自閉症の人とそうでない人との間で脳の構造や機能に違いが観察されているよ。
いくつかの研究では、自閉症の人は思考や行動をコントロールする脳のエリアに違いがあることが示されてる。例えば、自閉症の子供は幼少期に特定の脳の領域が成長することが多いんだ。また、自閉症に関連する一般的な遺伝子変異は、他の神経発達条件に関連する研究でも見られるものと重なっているみたい。
大事な問いが残るのは、一般的な遺伝子変異と稀な遺伝子変異が脳で同じように働くのかってこと。稀な遺伝子変異はしばしば広範な発達の問題に関連してる一方、一般的なものは高い認知能力に関連してることもあるから、両方の変異を研究するのが重要なんだ。
脳のイメージングを調査
自閉症に関連する一般的な遺伝子変異が脳の構造の変化にどう関係しているかを見た研究は比較的少ないんだ。初期の結果は、これらの遺伝的マーカーが脳のさまざまな次元、例えば体積や厚さに影響を与え、年齢によってこれらの効果が変わる可能性があることを示してる。ただ、多くの研究が限られたサンプルを使ってるから、決定的な結論を出すのは難しいんだ。
研究者たちは、UKバイオバンクや思春期脳認知発達研究を含む広範なデータを集めて、自閉症の遺伝的傾向と脳の構造の関係を調べて、性別による違いがあるかを確認しようとしてるんだ。
分析は、構造発達に関連するいくつかの脳の特性に焦点を当ててる。研究者たちは、これらの遺伝的スコアが脳構造とどう関連しているかに性別が及ぼす影響も分析したよ。
研究コホートとデータ収集
この研究では、UKバイオバンクのように多くの人が参加している2つの主要なグループのデータを利用したんだ。データの質を確保するために、研究者たちは不完全な情報を持つ参加者や多様な遺伝的背景の人は除外したよ。
脳スキャンは、さまざまな構造的特性を測るために高度なイメージング技術を使って処理された。研究者たちは、特に脳の表面積、厚さ、曲率の側面を評価しようとしたんだ。また、脳細胞の密度に関連するニュライト密度も調べたよ。
自閉症の遺伝子スコア
自閉症になる遺伝的可能性を定量化するために、研究者たちは自閉症に関連する数千の遺伝子変異に基づいて多遺伝子スコアを計算したんだ。これらのスコアがスキャンで測定された脳の特性とどう相関しているかを分析したよ。
目的は、これらの遺伝子スコアに基づく自閉症の可能性が特定の脳の構造の変化と関連しているかを調べることだった。研究者たちは、これらの関係が性別によって異なるかどうかも確認したかったみたい。
脳の構造と遺伝子に関する主要な発見
研究では、自閉症の遺伝的スコアとニュライト密度の間に著しい負の相関が見られたんだ。ニュライト密度が低いと、脳細胞の構造があまり密に詰まっていないことを示すよ。この発見は、大人と子供のサンプルの両方で一貫していて、自閉症に関連する遺伝的要因が人の生活を通じて脳細胞の構造の発達に影響を与えるかもしれないことを示唆してる。直接の因果関係は確認されなかったけど、自閉症に関連する脳構造への遺伝的影響について貴重な洞察を提供してるんだ。
両方のコホートで、研究者たちは異なる脳領域の変異を観察した。例えば、行動や感覚処理に関連する脳の領域が大きな変化を示したよ。興味深いことに、これらの変化のパターンは若者と大人のコホートで異なり、年齢やサンプルの違いが結果に影響を与えた可能性があるんだ。
自閉症における性別の違いを探る
自閉症診断には性別の違いがあって、男性が女性よりも多く診断されてることが認識されてるよ。この研究は、これらの違いが遺伝的リスク要因への反応の違いから来ているかを探ろうとしたんだ。
性別で分類した分析を行って、自閉症の遺伝子スコアが脳の構造に与える影響が男性と女性で異なるかどうかを探ったよ。結果では、特に子供の脳の構造に対する遺伝子スコアの影響に性別特有の効果がいくつか見られたけど、全体的な発見は混合していて、重要な性別の違いについての強い証拠を提供しなかったんだ。
発見の広範な影響
これらの発見は、遺伝子が自閉症の脳構造にどう影響するかを調べる必要性を強調しているし、共通する遺伝的要因が自閉症と他の状態に影響を与える可能性も示唆してる。研究は、ニュライト密度が自閉症だけじゃなく、さまざまな神経発達やメンタルヘルスの問題の共通要因である可能性があることを示しているんだ。
この研究は、遺伝子が脳の発達や認知機能に重要な役割を果たしているという証拠を増やしているけど、同時に自閉症を他の条件とリンクさせる共通の遺伝子要因についての疑問も提起してるし、脳発達における遺伝的影響の複雑さを強調しているよ。
研究の今後の方向性
自閉症の遺伝子についてさらに探究し、脳の構造との関係を調べるために、より広範な研究が必要なんだ。研究者たちは、遺伝子変異が自閉症の異なる形にどのように寄与するか、これらの変異が脳の構造にどう現れるかを理解したいと思ってる。
今後の調査では、さまざまな集団における結果の適用可能性を見極めるために、より大規模で多様なサンプルを考慮する必要があるよ。遺伝的要因が神経発達にどう影響するか、特定の遺伝的特性が自閉症の症状の変異を予測できるかを掘り下げるのが重要なんだ。
また、脳のイメージングを使って自閉症の人々における変化を追跡する方法にもフォーカスするべきで、特に年齢を重ねて異なる対処機制が発展する過程を理解することが、支援戦略をより良くするために役立つかもしれないね。
結論
まとめると、遺伝子、脳の構造、自閉症の間の複雑な関係は、関心が高まっている分野だよ。まだ多くの疑問が残ってるけど、証拠は、自閉症に関連する一般的な遺伝子変異が脳の特定の構造変化に関連していることを示してるんだ。研究が進むことで、これらの要因がどのように相互作用し合い、互いに影響を与えるのか、より明確な理解が得られるかもしれないし、自閉症の人々へのより良い支援や介入が可能になることを期待してるよ。
タイトル: Polygenic scores for autism are associated with neurite density in adults and children from the general population
概要: Genetic variants linked to autism are thought to change cognition and behaviour by altering the structure and function of the brain. Although a substantial body of literature has identified structural brain differences in autism, it is unknown whether autism-associated common genetic variants are linked to changes in cortical macro- and micro-structure. We investigated this using neuroimaging and genetic data from adults (UK Biobank, N = 31,748) and children (ABCD, N = 4,928). Using polygenic scores and genetic correlations we observe a robust negative association between common variants for autism and a magnetic resonance imaging derived phenotype for neurite density (intracellular volume fraction) in the general population. This result is consistent across both children and adults, in both the cortex and in white matter tracts, and confirmed using polygenic scores and genetic correlations. There were no sex differences in this association. Mendelian randomisation analyses provide no evidence for a causal relationship between autism and intracellular volume fraction, although this should be revisited using better powered instruments. Overall, this study provides evidence for shared common variant genetics between autism and cortical neurite density.
著者: Yuanjun Gu, E. - M. Stauffer, S. Bedford, APEX consortium, iPSYCH-autism consortium, R. Romero-Garcia, J. Grove, A. Borglum, H. C. Martin, S. Baron-Cohen, R. A. I. Bethlehem, V. Warrier
最終更新: 2024-04-13 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.10.24305539
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.04.10.24305539.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。
参照リンク
- https://portal.ide-cam.org.uk/overview/483
- https://mrcieu.github.io/TwoSampleMR/
- https://github.com/rondolab/MR-PRESSO
- https://github.com/ucam-department-of-psychiatry/UKB
- https://github.com/ucam-department-of-psychiatry/ABCD
- https://github.com/getian107/PRScs
- https://github.com/bulik/ldsc
- https://github.com/ucam-department-of-psychiatry/maps_and_parcs
- https://github.com/yg330/autism.img-pgs