【佳學基因檢測】自閉癥、孤獨癥與耳聾基因檢測
基因檢測導(dǎo)讀:
自閉癥譜系障礙(ASD)是一種以社交孤立、刻板行為和興趣狹窄為特征的神經(jīng)發(fā)育障礙,全球范圍內(nèi)的發(fā)病率約為1%,且男性患病率明顯高于女性(Johnson et al., 2007;Lai et al., 2014a)。除了社交和行為方面的障礙外,自閉癥譜系障礙患者還常伴有感覺功能障礙,包括觸覺、嗅覺、味覺、視覺和聽覺等方面的問題。雖然自閉癥的發(fā)病機制尚不完全清楚,但研究表明,遺傳多態(tài)性和環(huán)境因素共同作用可能會影響自閉癥的表型變異(Bailey et al., 1995;Veenstra-VanderWeele et al., 2004;Lopez-Rangel and Lewis, 2006)。在自閉癥患者中,常見小腦和腦干發(fā)育不良的現(xiàn)象(Courchesne et al., 1988;Hashimoto et al., 1992, 1995),包括小腦的Purkinje細胞減少、前腦神經(jīng)元成熟延遲、額葉和顳葉發(fā)育異常,以及腦干和新皮質(zhì)的偶發(fā)性畸形(Hardan et al., 2004;Pickett and London, 2005;Lainhart, 2006;Wegiel et al., 2010, 2014;Hampson and Blatt, 2015)。這些結(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致了自閉癥患者典型的行為表現(xiàn)和感覺功能障礙。
聽覺功能障礙與自閉癥
近年來的研究發(fā)現(xiàn),自閉癥患者中聽覺功能障礙的發(fā)生率較高,包括聽力損失、過度敏感、在背景噪音和語言聲音編碼中的困難等(Tomchek and Dunn, 2007;Russo et al., 2009;Stiegler and Davis, 2010)。研究顯示,自閉癥群體中聽力損失(從單側(cè)到雙側(cè))和過度敏感的發(fā)生率較高(Rosenhall et al., 1999;Demopoulos and Lewine, 2016;Do et al., 2017)。Fitzpatrick等(2014)發(fā)現(xiàn),大約29.4%的自閉癥兒童存在重度聽力損失,并且這些兒童通過助聽器得到了改善。此外,聽覺功能障礙還與自閉癥相關(guān)的聽覺通路神經(jīng)退行性變有關(guān)(Smith et al., 2019)。相反,Szymanski等(2012)發(fā)現(xiàn),聽力損失兒童中自閉癥的發(fā)生率較高,支持了外周聽覺功能障礙可能與自閉癥功能障礙相關(guān)的觀點(Demopoulos and Lewine, 2016)。
盡管大量研究提供了關(guān)于自閉癥聽覺腦干異常結(jié)構(gòu)和功能的證據(jù),但仍有一些文獻顯示,自閉癥兒童的外周聽覺表現(xiàn)與對照組相當(Gravel et al., 2006;Tharpe et al., 2006)。Beers等(2014)對22篇關(guān)于自閉癥外周聽力損失的文章進行了綜述,認為自閉癥兒童聽力損失的風險并沒有顯著增加。Tas等(2007)通過瞬態(tài)誘發(fā)耳聲發(fā)射和ABR評估了自閉癥兒童的聽覺功能,發(fā)現(xiàn)積極的耳聲發(fā)射和正常的ABR聽力水平表明自閉癥患者的外周聽覺系統(tǒng)不受影響。然而,ABR結(jié)果顯示自閉癥兒童的III-V峰間潛伏期延長(Rosenhall et al., 2003;Tas et al., 2007)。
遺傳背景與聽覺功能障礙
大約10%的自閉癥病例有明確的遺傳背景。許多與自閉癥相關(guān)的遺傳和染色體疾病已被發(fā)現(xiàn)伴有聽覺功能障礙,這暗示了自閉癥和聽覺功能障礙之間可能存在共同的遺傳病因。染色體異常,如16p11.2缺失和重復(fù)、8q22.2-q22.3缺失等,常表現(xiàn)為聽覺功能障礙、自閉癥、發(fā)育遲緩、癲癇等多種癥狀(Smith et al., 2002;Yang et al., 2015;Sinajon et al., 2015)。具體的遺傳因素中,ELMOD3和FGF2與聽力相關(guān),ELMOD3涉及常染色體隱性非綜合征性耳聾(Lahbib et al., 2019),而FGF2在聽覺神經(jīng)母細胞的增殖和生存中發(fā)揮作用(Wu et al., 2020a)。
一些單基因疾病,如脆性X綜合征、MEIS2綜合征和ADNP綜合征,也同時表現(xiàn)出聽覺功能障礙和自閉癥特征(Rotschafer et al., 2015;Douglas et al., 2018;Hacohen-Kleiman et al., 2019)。這些基因均在大腦發(fā)育中發(fā)揮作用,其中MEIS2基因在雞的內(nèi)耳發(fā)育中起關(guān)鍵作用(Douglas et al., 2018)。雖然關(guān)于這些基因及其功能的信息還不充分,但現(xiàn)有研究表明,它們可能在聽覺功能中扮演重要角色。
自閉癥小鼠模型的聽覺功能研究
自閉癥小鼠模型被用于研究聽覺功能障礙。具有16p11.2缺失的染色體異常小鼠表現(xiàn)出全頻率的ABR和聽覺驚嚇反射(ASR)閾值增加,表明該區(qū)域的基因可能與聽覺功能障礙相關(guān)(Konyukh et al., 2011;Golzio et al., 2012;Blumenthal et al., 2014;Yang et al., 2015),但其與聽覺功能的關(guān)系尚未確定。單基因疾病小鼠模型,如Fmr1–/–、Cntnap2–/–和Adnp±小鼠,表現(xiàn)出自閉癥的經(jīng)典特征,并顯示出聽力和聽覺處理功能受損。聽覺通路的解剖學,如腹側(cè)耳蝸核和三叉體中核,顯示出神經(jīng)元大小和數(shù)量減少,聽覺皮層和小腦中的相關(guān)蛋白水平如VGAT、ChAT和GAD67發(fā)生改變(Rotschafer et al., 2015;Ruby et al., 2015;Truong et al., 2015;Hacohen-Kleiman et al., 2019),這些發(fā)現(xiàn)揭示了自閉癥小鼠模型中的中心聽覺和突觸病理。
結(jié)論與展望
自閉癥患者中聽覺功能障礙的發(fā)生率較高,包括聽力損失、過度敏感、聲音辨別困難和語言聲音編碼等問題。自閉癥兒童中聽力損失的發(fā)現(xiàn)往往晚于聽力正常的兒童,這表明聽力損失可能在自閉癥發(fā)展中扮演重要角色。雖然聽力損失在自閉癥中的表現(xiàn)不常見,但兩者均影響兒童的溝通能力,因此,聽力障礙可能對自閉癥的發(fā)展產(chǎn)生影響。針對確認或疑似自閉癥的兒童進行全面的聽覺評估和早期聽力干預(yù),對于改善社會溝通能力和減輕自閉癥的攻擊性行為具有重要意義。
自閉癥與染色體及單基因疾病相關(guān)的聽覺功能障礙相對應(yīng),并且自閉癥小鼠模型中的神經(jīng)元大小和數(shù)量減少也得到了驗證。這些研究表明,神經(jīng)發(fā)育相關(guān)的基因可能在聽覺功能中起作用,提示我們自閉癥相關(guān)基因可能作為潛在的耳聾基因。未來,需要應(yīng)用特定的轉(zhuǎn)基因小鼠模型以澄清這些基因在聽覺系統(tǒng)中的作用和影響。此外,下一代測序技術(shù)應(yīng)被用于識別更多潛在的自閉癥相關(guān)耳聾候選基因,以進一步推動對自閉癥及其聽覺功能障礙的理解和治療。
(責任編輯:佳學基因)