加州大学戴维斯分校MIND研究所的研究人员领导的一项新研究发现了新生儿的脐带血中独特的DNA甲基化特征，这些新生儿最终被诊断出患有自闭症谱系障碍(ASD)。这个标志性标记跨越了与胎儿胎儿早期发育相关的DNA区域和基因。该发现可能为早期诊断和干预提供线索。

我们发现有证据表明，脐带血中存在ASD的DNA甲基化特征，并且特定区域始终甲基化。”

Janine LaSalle，研究的主要作者，加州大学戴维斯分校的微生物学和免疫学教授

该研究于10月14日发表在《基因组医学》(Genome Medicine)上，还确定了支持ASD发育和性别偏向的性别特异性表观基因组特征。

美国疾病控制与预防中心(CDC)估计，每54名儿童中就有1名被诊断出患有ASD，这是一种与遗传和环境因素有关的复杂神经系统疾病。男性比女性更普遍。

表观基因组在DNA功能中的作用

表观基因组是一组化学物质和蛋白质，它们告诉DNA怎么做。这些化合物附着在DNA上并改变其功能。一种这样的化合物是CH 3(称为甲基)，它可能导致DNA甲基化。DNA甲基化可以改变DNA片段的活性而不改变其序列。差异甲基化区域(DMR)是具有明显不同的甲基化状态的DNA区域。

表观基因组化合物不会改变DNA序列，但会影响细胞使用DNA指令的方式。这些附着有时会随着细胞分裂从一个细胞传到另一个细胞。它们也可以从一代传给下一代。新生儿表观基因组具有反映早期发育过程中遗传因素与环境因素之间过去相互作用的潜力。它们也可能影响未来的健康结果。

在胎儿脐带血中发现可预测自闭症的因素

研究人员研究了参加MARBLES和EARLI研究的152名母亲所生孩子的发育情况。这些母亲至少有一个年龄较大的自闭症孩子，被认为有另一个孩子患有自闭症的高风险。这些孩子出生时，将母亲的脐带血样本保存起来进行分析。在36个月时，这些孩子得到了诊断和发育评估。基于这些，研究人员将孩子分为“典型发育”(TD)或“患有ASD”。

研究人员还分析了从分娩母亲那里获得的脐带血样本。他们对这些血液样本进行了全基因组测序，以识别出生时ASD的表观基因组特征或标记。他们正在检查可预测未来ASD诊断的任何DNA表观基因组结合模式。

他们将样本分为发现和复制集，并按性别进行分层。发现集包括来自74例男性(39 TD，35 ASD)和32例女性(17 TD，15 ASD)的样本。从38位男性(17 TD，21 ASD)和8位女性(3 TD，5 ASD)获得复制集。

利用发现集中的样本，研究人员希望找出基因组中与ASD诊断相关的特定区域。他们测试了ASD和TD脐血样本之间DMR的DNA甲基化谱。他们将DMR定位到基因上，并评估它们的基因功能，组织表达，染色体位置以及与先前ASD研究的重叠性。他们后来比较了发现和复制集之间以及雄性和雌性之间的结果。

脐带血揭示与ASD相关基因的见解

研究人员鉴定出按性别分层的DMR，在发现和复制集中将ASD与TD脐血样本区分开。他们发现，通过基因关联复制了男性的七个区域，女性的31个区域，男性的537个DMR基因和女性的1762个DMR基因。在脐带血中鉴定出的这些DMR与胎儿大脑发育相关的结合位点重叠。他们显示了大脑和胚胎的表达以及X染色体的位置，并与先前对ASD的表观遗传学研究相匹配。

LaSalle说：“我们的研究结果为早期诊断和干预提供了重要的见识。” “脐带血揭示与胎儿脑有关的基因和途径的真知灼见使我们印象深刻。”

研究人员指出，这些结果需要进一步复制才能用于诊断。他们的研究为脐带血甲基基因组提供有关未来ASD风险的信息提供了重要的原理证明。