创新背景

早期发育的基因突变与自闭症和精神分裂症等几种精神疾病有关，这些疾病的症状通常在儿童和成年早期表现出来。然而，突变有两种形式：一种是遗传的，另一种是在受精后发生的——自发的或由环境诱发的——可以持续一生。

创新过程

来自耶鲁大学、梅奥诊所(Mayo Clinic)和约翰霍普金斯医学院利伯大脑发育研究所(Lieber Institute of Brain Development)的研究人员在冷冻的人类死后大脑中研究那些非遗传或体细胞突变，发现约6%的大脑更有可能积累大量的这些突变，这些“超级可变”的大脑往往来自于40岁以上的人群。研究结果于2022年7月28日发表在《科学》(Science)杂志上。

研究人员将这一现象归因于带有突变的细胞系比其他细胞系更具竞争力，类似于骨髓中的克隆造血，可导致老年人的血癌。

在这项研究中，研究团队在131个人类大脑中寻找体细胞突变，其中44个来自未知疾病的受试者，19个患有图雷特综合症(Tourette syndrome)， 9个患有精神分裂症，59个患有自闭症。其中，大多数大脑只有20到60个非遗传突变，但有约6%的大脑有数百个突变，这些高突变的大脑大多来自60岁或以上的个体。研究团队发现，60岁及以上人群中，高突变大脑占16%，而40岁以下人群中，高突变大脑仅占2%。而且这些高突变与任何疾病无关。

老年人大脑中高突变数量的增加使研究团队推测大量的突变可能与阿尔茨海默病或脑癌有关。

此外，对自闭症捐赠者大脑的仔细研究表明，体细胞突变与大面积DNA缺失以及转录因子与DNA调控元件结合并调节基因活性的能力中断有关。

研究人员还强调，尽管在这项研究中没有发现体细胞突变与精神分裂症和图雷特病之间的联系，但还需要更多的研究来排除它们在这些疾病的发展中所起的作用。

创新关键点

研究团队进行了对人类大脑体细胞突变的首次大规模研究，发现高龄人群大脑的突变率更高，而且这种高突变与疾病无关。此外，研究团队还发现了体细胞突变的相关机制。