早期研究表明，脑组织细胞“电池”中的轻度缺陷如何导致类似于自闭症的行为。
费城儿童医院（CHOP）的研究人员证明，自闭症谱系障碍（ASD）可能是由脑细胞线粒体的缺陷引起的。研究结果由美国国家科学院院刊在线发表。
多项研究已经揭示了与自闭症谱系障碍相关的数百种突变，但是关于这些遗传变化如何导致该病尚无共识。生化和生理学分析表明，线粒体缺乏症（可能产生人体大部分能量的细胞“电池”）可能是导致这种情况的原因。最近的研究表明，线粒体DNA（mtDNA）的变异与自闭症谱系障碍有关。
研究小组假设，如果线粒体的缺陷确实使患者容易患ASD，则已引入相关mtDNA突变的小鼠模型应表现出自闭症内表型，其可测量性状与患者所见相似。对于此模型，与自闭症相关的特征包括行为，神经生理和生化特征。
“自闭症谱系障碍在遗传上高度异质，许多先前确定的拷贝数和功能变异的丧失可能对线粒体产生影响，”线粒体与表观基因组医学中心主任Douglas C. Wallace博士说。迈克尔和查尔斯·巴奈特（Michael and Charles Barnett）担任CHOP小儿线粒体医学和代谢性疾病研究的主持人，该研究的共同作者，与Eric D. Marsh博士（医学博士）一起参加CHOP儿童神经病学的小儿神经病学家。
研究人员-包括第一作者Tal Yardeni和Ana G. Cristancho，医学博士-将mtDNA ND6基因的轻度错义突变引入了小鼠品系。所得小鼠表现出社交互动受损，重复行为和焦虑增加，所有这些都是与自闭症谱系障碍相关的常见行为特征。研究人员还注意到脑电图（EEG）出现畸变，癫痫发作增多以及线粒体功能在脑区域的特定缺陷。尽管有这些观察结果，研究人员发现大脑解剖结构没有明显变化。这些发现表明线粒体的能量缺陷似乎足以引起自闭症。
华莱士说：“我们的研究表明，轻度的全身性线粒体缺陷可导致自闭症谱系障碍，而不会引起明显的神经解剖学缺陷。”这些突变似乎导致组织特异性脑缺损。尽管我们的发现值得进一步研究，但我们有理由相信，这可能会更好地诊断自闭症，并可能针对线粒体功能进行治疗。
参考：Tal Yardeni，Ana G. Cristancho，Almedia J. McCoy，Patrick M. Schaefer，Meagan J. McManus，Eric D. Marsh和Douglas C. Wallace，第1页，“ mtDNA突变小鼠证明线粒体缺乏会导致自闭症内表型”。 2021年2月，美国国家科学院院刊。DOI：
10.1073 / pnas.2021429118
这项工作得到了宾夕法尼亚大学的神经行为测试核心以及CHOP和Penn的智力与发育障碍研究中心的支持，并获得了U54HD086984赠款的支持。这项工作还得到了美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）的赠款MH108592，OD010944和5K12HD043245，美国国防部的赠款W81XWH-16-1-0401和PR202997，Accure，Inc.的赠款，CHOP K-readiness赠款以及CHOP Foerderer补助金。
