自闭症与线粒体的功能紊乱有关

美研究人员称自闭症患儿有明显的线粒体功能紊乱和线粒体DNA变异。

线粒体是细胞的“动力工厂”，为细胞活动提供能量。由于大脑需要大量能量，所以正常的线粒体功能对大脑运作尤为重要。已有数项研究提出线粒体功能紊乱是自闭症病因之一，且证明它也与其它一些紊乱性疾病如精神分裂症和老年痴呆症等有关。

为了研究线粒体功能紊乱与自闭症形成有关的可能性，塞西莉亚·朱利维(Cecilia Giulivi)和同事们对比研究了十个自闭症患儿和十个正常儿童，这些孩子都是2至5岁。

研究人员对每个儿童采取血液样本，用以检测一种叫淋巴球的免疫细胞中线粒体的代谢途径。与大脑的神经元细胞一样，这些淋巴球细胞也依靠线粒体的有氧呼吸提供能量。

朱利维的团队发现，自闭症患儿的线粒体使用的氧气远少于作为参照的正常儿童的线粒体所使用的，而这表明线粒体活动的减少。他们注意到，在自闭症患儿细胞中，一个线粒体酶复合体和NADH(一种还原型辅酶)氧化酶对氧气的消耗量仅为参照组儿童消耗量的三分之一。朱利维说：“百分之六十六的减少是很值得注意的。当耗氧量水平降低，用于支撑细胞运行的ATP(三磷酸腺苷)产量也相应降低。即使这种降低被视作正常，我们也无法忽略线粒体能量输出的亏损，因为这将在孕期恶化或加剧，而长大后在临床上就会表现出来。”

百分之八十的自闭症患儿呈现出NADH氧化酶活性的降低。研究人员同时也检测到：百分之六十的自闭症患儿存在琥珀酸氧化酶活性不足；百分之四十存在三磷酸酶腺苷活性不足；以及百分之三十存在氧化酶活性不足。

自闭症患儿体内丙酮酸盐在血清中所含浓度也较高，而这种丙酮酸盐正是线粒体用于产生细胞能量的原料之一。研究人员称，自闭症患儿的线粒体可能是无法及时吸收处理血清中的丙酮酸盐，导致线粒体内包括丙酮酸脱氢酶等的缺乏。

在生产能量的过程中，线粒体同时大量产生出一种能损害细胞组织的破坏性分子——自由基，这种副作用被成为氧化压力。研究中发现，自闭症患儿线粒体内过氧化氢(氧化压力的标志物之一)含量是参照组儿童含量的两倍。氧化压力能使线粒体制造它们的DNA的额外复制品。朱利维的团队发现，半数自闭症患儿淋巴球内的线粒体DNA复制品数量高于参照组儿童的。他们还检测到这些儿童体内另一种叫颗粒性白血球的细胞内线粒体DNA也存在超标，这说明此种异常不仅只存在于一种细胞内，其中两名患儿还有线粒体DNA基因的缺失，这在参照组中是没有发现的。

研究人员称他们的发现表明线粒体中的氧化压力能影响自闭症的发作。研究合著者佩萨评论道，“在大脑细胞中，我们测定的各种功能紊乱极有可能更为严重，因为脑细胞完全依靠线粒体产生能量。”朱利维的研究表明，有线粒体疾病的儿童表现出不善于运动、癫痫和认知衰弱等症状，她说：“许多自闭症患儿都具有这些特点。但这项研究并未得出自闭症的具体病因。我们获取了这些儿童在2至5岁时线粒体功能紊乱的信息，可是这项研究并未告诉我们这些是在他们出生前还是出生后发生的。这项研究加深了人们对自闭症在某些层面上的了解，而且，如果方法能被借用，那么能帮助内科医生更早地诊断这些疾病。”

研究者们希望他们的发现最终能帮助为自闭症患儿线粒体功能紊乱做血液标记的鉴定，使得能更早地诊断和治疗。佩萨补充道，“现在真正的难题是，试验和了解线粒体的功能紊乱在自闭症中扮演的角色。例如，多种产生环境压力的因素都能引起线粒体的损伤。这取决于一名儿童何时被暴露，在母体中还是出生后；以及这种暴露有多严重，这也许能解释自闭症症状的轻重程度。”

文章于2010年12月发表在《美国医学会会刊》上