一项新的分析表明,在环境中具有高水平遗传变异并暴露于臭氧的个人,患自闭症的风险比预期的更高,这两个风险因素加在一起。这项研究首次研究了全基因组遗传变异和环境风险因素对自闭症的综合影响,首次确定了基因和环境的相互作用导致风险急剧增加,但研究无法发现这些因素是独立的。描述这项研究的论文发表在《自闭症研究》杂志的网络版上。
“像大多数人类疾病一样,自闭症是复杂的,”宾夕法尼亚州立大学生物化学和分子生物学教授、研究小组负责人之一斯科特b塞莱克说。“到目前为止,可能有数百甚至数千个基因参与其中——几乎没有例外——它们独立于自闭症的环境因素,这是事实。
我们的研究团队代表了人、遗传学家和环境流行病学家的结合,这使我们第一次回答了自闭症的遗传和环境风险因素如何相互作用的问题。
研究小组研究了拷贝数变异——基因组中重复元素的删除和重复,导致个体之间重复元素数量的差异——作为遗传变异和五种空气污染类型的一般衡量标准——交通相关的空气污染,氮氧化物,两种大小的颗粒物和臭氧——在一大群自闭症患者和一群通常正在开发的对照组中。
这项研究的参与者是通过关于儿童自闭症风险的遗传和环境(CHARGE)研究获得的,这是一项基于人口的病例对照研究,由流行病学教授、加州大学戴维斯分校环境和职业健康系主任Irva Hertz-Picciotto领导,也是研究小组的领导人之一,包括年龄匹配的病例和对照、性别和地理位置。对158个病例和147个对照中的每一个进行基因缺失、重复和拷贝数的总变化的评分。
使用环境保护局(EPA)的空气质量系统的数据,根据居住历史确定每个参与者的环境暴露。
“这项研究使用了独特的资源,”赫兹-皮乔托说。“通过绘制我们母亲怀孕期间的房子,我们可以估计美国环境保护署监测的几种空气污染物的暴露水平。这使我们能够检查自闭症病例之间的差异,并通常控制产前污染物暴露和额外或缺失遗传物质的总负荷。”
对每个风险因素的评估表明,环境中的重复、总拷贝数的变化和颗粒物对有自闭症风险的个体影响最大。然而,当研究人员评估各种风险因素之间的相互作用时,他们发现臭氧对重复或总拷贝数变异的儿童有很大的影响。臭氧本身对自闭症风险的影响很小,因此在不考虑风险因素之间相互作用的研究中,它可能会被忽略。
各种其他因素之间的相互作用,即使是那些个体效应很大的因素,似乎对风险的影响也很小。
“这项研究表明,之前没有与自闭症风险相关的污染物。这项研究可能是如何考虑基因组变异如何帮助我们识别自闭症新风险因素的一个例子,”约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院心理健康系助理教授希瑟沃克说。
“如果我们只看原始数据,在任何统计评估之前,我们发现自闭症的风险增加了10倍,前25%的人基因变异程度最高,前25%的人暴露在臭氧中。”相比之下,最低的25%的个人在这些措施,”selleck说。这种风险的增加是惊人的,但鉴于我们对自闭症等疾病复杂性的了解,这可能并不令人惊讶。
它表明,将不同类型的疾病风险因素放在一起考虑是多么重要,即使是那些个体影响很小的疾病。"