日前，来自美国北卡罗来纳大学医学院的研究人员发现，当一组称之为拓扑异构酶（topoisomerase）的重要酶类出现问题时，会对大脑发育背后的遗传机器产生深远的影响，其有可能导致自闭症谱系障碍（ASD）。这一研究发现是人们在探求自闭症背后的环境因素研究中取得的一项重大进展，并提供了关于这一疾病遗传病因的一些新认识。
    研究人员表示，这项研究表明了如果拓扑异构酶受到损伤，可能发生的情况其影响有多大。抑制这些酶有可能深远地影响神经发育——或许比与自闭症相关的任何一个基因发生突变所造成的影响要大得多。这项研究有可能对ASD检测和预防产生重要的影响。
    研究人员指出，这有可能指明了自闭症的某一个生长细胞，在子宫中短期接触一种拓扑异构酶抑制剂有可能会影响大脑发育的关键时期，对大脑造成长期影响。此外，这项研究还解释了一些携带拓扑异构酶突变的人会形成自闭症和其他神经发育障碍的原因。
    拓扑异构酶存在于所有的人类细胞中。它们的主要功能是在 DNA 盘旋过紧时解开 DNA ， DNA 盘旋过紧是一种可干扰重要生物学发展过程的常见情况。
    大多数的已知拓扑异构酶抑制化学物质都被用作为化疗药物。研究小组正在寻找能够对神经细胞产生类似效应的其他化合物。研究人员表示，如果环境中存在像这样的其他化合物，那么筛选出它们则显得相当的重要。这真的激励了我们迅速采取行动，鉴别具有相似效应的其他药物或环境化合物，从而使得孕妇能够避免接触这些化合物。
    研究人员是在研究托泊替康（topotecan）一种化疗用拓扑异构酶抑制药物时，非常偶然获得这一研究发现的。在调查这一药物对于小鼠和人源性神经细胞的影响时，他们注意到药物往往会干扰那些极长（由许多 DNA 碱基对构成）的基因的正常功能。研究小组随后确立了许多自闭症相关极长的基因这一偶然发现的联系。
    当科学家获得这一重大发现时，他们意识到许多受到抑制的基因都是极长的自闭症基因。
    在超过 300 个与自闭症相关的基因中，有近 50 个基因被拓扑替康所抑制。广泛地影响如此多的基因（即便是影响程度很小），也意味着当个体在大脑发育过程中接触到一种拓扑异构酶抑制剂时，有可能会经历因单个缺陷基因而罹患 ASD 的个体中所能看到的相当的神经学效应。

 这些研究发现还可能帮助生成一个统一理论来解释自闭症相关基因的运作机制。这样的基因中大约有 20% 与突触相关，另外 20% 与基因转录相关。研究人员表示，这项研究架起了连接这两组基因的桥梁，它表明正在转录的长突触基因出现问题会损伤个体构建突触的能力。
    这项研究发现有潜力将这两类基因：突触基因和转录调控子连接到一起。它或许最终能够解释大量自闭症病例背后的生物学机制。
与此同时，科学家们进一步研究发现：自闭症等发育障碍儿童的社交能力和沟通能力等都很不正常，日本金泽大学的一个研究小组日前发现，这是由于发育障碍儿童与健康儿童相比，脑内传递信息的活动很弱，使他们难以了解对方意图，从而对社交行动产生影响。
金泽大学儿童心理发育研究中心教授菊知充率领的研究小组，让 3 岁至 7 岁的发育障碍儿童和健康儿童分成不同的组，观看各自喜欢的图像，每组各 50 人，最长观看 12 分钟。研究人员同时利用带有高灵敏度磁传感器的儿童脑磁图（MEG）仪器，比较了这些儿童脑神经联系的强度。

 结果发现，与健康儿童相比，发育障碍儿童脑左前方区域与右后方区域之间的信息交换要弱得多。
    此前的研究成果曾显示，脑的左前方区域负责理解对方的行动意图，右后方区域负责分析见闻信息。研究小组发现，脑内信息传递越弱的儿童，越难以理解对方意图，社交行动越吃力。
    研究小组指出，这是首次确认发育障碍儿童脑内存在这一现象，说明发育障碍不是由于儿童性格造成的，这一发现将有助于对发育障碍做到早期发现和早期治疗。
原文检索：
Ian F. King, ChandriN. Yandava, Angela M. Mabb, Jack S. Hsiao, Hsien-Sung Huang, Brandon L.Pearson, J. Mauro Calabrese, Joshua Starmer, Joel S. Parker, Terry Magnuson,Stormy J. Chamberlain, Benjamin D. Philpot & Mark J. Zylka. 
Topoisomerases facilitate transcription of long geneslinked to autism. Nature, 05 September 2013;doi:10.1038/nature12504