Sci Adv：解锁“星星的孩子”困境！日本科学家揭示铜缺乏介导自闭症的关键机制

在我们身边，越来越多的孩子被叫做“星星的孩子”他们是自闭症谱系障碍患者，总是安安静静沉浸在自己的小世界里，不喜欢与人对视，不愿主动说话交流，也抗拒加入集体游戏。有的孩子还会反复梳理头发、一遍遍摆放同一类物品，这些刻板的行为，让他们很难融入正常的学习和生活，也让每个家庭都背负着说不出的沉重与困惑。

直到现在，自闭症的发病原因还没有完全弄清楚，临床上也没有能彻底根治的办法。想要真正帮助这些孩子，找到他们“封闭自我”背后的深层原因，或许就是最关键的一步。

基于此，2026年4月1日，新潟大学Shoichi Shimada研究团队在《Science Advances》杂志发表了“Copper deficiency impairs oligodendrocyte maturation and social behavior via mitophagy and mTOR suppression in ASD”揭示了在自闭症谱系障碍（ASD）中，铜缺乏通过抑制线粒体自噬和mTOR通路，损害少突胶质细胞的成熟及社交行为。

MRI 发现自闭症患者白质体积减少与社交障碍密切相关。本研究利用铜缺乏小鼠模型发现：缺铜会通过 HIF1α‑BNIP3‑mTOR 通路，造成线粒体损伤、少突胶质细胞发育异常、髓鞘形成不足，进而引发类自闭行为。恢复 mTOR 信号可改善髓鞘发育与社交行为。该研究揭示了微量元素失衡导致神经发育异常的新机制。

图一 血浆铜浓度与ASD症状的特征存在相关性

作者采用电感耦合等离子体质谱法，对自闭症患者与健康对照者的血浆进行了21种元素的金属组学分析。在校正年龄、性别与溶血等因素后发现：自闭症患者血浆中钠、镁、磷、硫、钙、钴、铜、锌水平降低，钾、铁、钡水平升高，其余元素无显著差异，提示自闭症存在金属组学失衡。

进一步分析显示，血浆铜水平与自闭症社交障碍、重复刻板行为及总分呈显著负相关。

在小鼠母体免疫激活（MIA）自闭症模型中，子代血清铜同样降低且铜水平与社交发声次数正相关。

综上，铜含量降低与自闭症临床症状及动物模型表型密切相关。

图二 TETA 后代小鼠表现出与自闭症谱系障碍相关的行为

为了研究铜缺乏和自闭症谱系障碍的关系，作者用了TETA 小鼠做实验：给怀孕小鼠从胚胎 11.5 天到分娩期间自由饮用含 TETA 的水，到胚胎 18.5 天时，母鼠和胚胎的血清、皮层组织中铜浓度都降低了；且胚胎脑内锌浓度没变化，说明 TETA 后代可作为铜缺乏的选择性模型，用于研究自闭症的发病机制。

等小鼠 7 周大时，研究者观察了它们的行为：在社交实验中，对照组小鼠更偏爱和新小鼠互动，而 TETA 后代与社交对象的互动明显减少，仅在距离和时间上对新小鼠有轻微偏好，说明其社交行为受损；在重复刻板行为方面，TETA 后代理毛次数增多、埋珠数量比对照组多，说明有重复刻板行为。

另外，两者体重、运动能力、焦虑程度和冲动性都没有差异，说明 TETA 后代只选择性表现出类似自闭症的行为。

图三 激活mTOR挽救了TETA后代小鼠的社交行为和髓鞘形成

最后，作者探究了通过激活mTOR来挽救少突胶质细胞，是否能够改善TETA后代小鼠的自闭症相关行为和髓鞘形成。

在7周龄时，与未治疗的TETA小鼠相比，经MHY1485治疗的TETA小鼠表现出改善的社交互动，而重复刻板行为则未受影响。7周龄时各组间的体重没有差异。与未治疗的TETA小鼠相比，经MHY1485治疗的TETA小鼠在前额叶皮层的髓鞘化区域比例也显示出显著恢复。值得注意的是，在所有小鼠中，皮层髓鞘化与社交互动呈正相关，表明这两种表型之间存在正向关系。

这些发现表明，铜缺乏导致的社交障碍和髓鞘形成不足可以通过激活mTOR得到改善，这进一步支持了在自闭症谱系障碍发病机制中少突胶质细胞功能与社交行为之间的联系。

总结

发现自闭症谱系障碍患者血浆铜水平降低且与临床症状严重程度呈负相关，在TETA小鼠模型中，铜缺乏会通过损害血管生成、加剧氧化应激、扰乱代谢、激活线粒体自噬及抑制 mTOR 信号等多种机制，阻碍神经发育和髓鞘形成，导致自闭症样行为，而人类中也存在白质体积减少且与社交障碍评分相关的平行表现；这是首个利用“人类-动物”整合模型将铜缺乏与自闭症相关胶质细胞及行为表型从机制上关联起来的研究，既深化了对自闭症生物学机制的理解，也为自闭症的生物标志物开发和基于元素的干预策略指明了转化方向。

文章来源：10.1126/sciadv.adz3398

小编的话：

你有没有注意过，有些孩子总是安安静静，仿佛活在只有他自己的星系里？我们曾以为那只是性格。但现在科学家发现，那颗“孤独星球”的轨道，或许与身体里一种看似普通的元素——铜的失衡有关。

原来，那份沉默与疏离，不全是心灵的谜题，也可能是身体发出的、关于连接与成长的微小信号。这项研究像一把钥匙，不仅打开了理解自闭症生物学机制的一扇新窗，更让我们看到，未来的帮助或许就藏在更精微的饮食与干预策略之中。

请对身边“星星的孩子”多一份基于科学的理解与耐心，因为通往他们世界的桥梁，正在被一点点搭建起来。

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