持續(xù)性發(fā)展性口吃是一種言語障礙，其特征是言語表達(dá)流利性受到干擾，這種障礙在兒童早期(集中于2-4歲)出現(xiàn)?？诔缘陌l(fā)病率和患病率因年齡組而異，但是從所有年齡階段的發(fā)病率看，以往研究認(rèn)為在5%左右，但最近的調(diào)查給出了更高的數(shù)字，從5%到18%。在最近的文獻(xiàn)中，通過流行病學(xué)調(diào)查和綜述分析，患病率大約1%?？诔缘闹饕Y狀包括正常流暢性話語的中斷和說話的斷斷續(xù)續(xù)模式。重復(fù)出現(xiàn)下列情況：聲音和音節(jié)重復(fù)、聲音延長、感嘆詞、斷句、沉默停頓、繞口令、伴隨身體緊張的言語和/或單音節(jié)整詞重復(fù)。口吃給發(fā)展性口吃者帶來了許多生活困難，并且嚴(yán)重影響了他們的生活質(zhì)量和受教育機(jī)會。因此，對口吃的研究從很早就已經(jīng)開始。

但即使至今，其神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)尚不清楚，這其中最主要的原因是口吃的成因可能涉及許多方面。雖然這一領(lǐng)域的最新發(fā)展已經(jīng)使研究人員能夠確定幾種與口吃有關(guān)的基因圖譜，但這些特定的遺傳背景是如何影響神經(jīng)回路的，以及它們是如何產(chǎn)生或促進(jìn)口吃語言的出現(xiàn)的，這些都是未知的。

為此，來自麻省總醫(yī)院和哈佛醫(yī)學(xué)院的研究者進(jìn)行了一項(xiàng)堪稱“大海撈針”式的研究。在這項(xiàng)研究中，作者使用功能連接方法和圖論確定了具有口吃特征的大規(guī)模皮層網(wǎng)絡(luò)。通過一項(xiàng)空間相似性分析，檢查了口吃皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是否與先前報(bào)道的來自Allen人腦圖譜蛋白質(zhì)編碼轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的口吃基因的遺傳表達(dá)水平相交叉。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，參與甘露醇-6-磷酸溶酶體靶向途徑的GNPTG基因與口吃皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)顯著共定位。富集（enrichment analysis）分析表明，與口吃皮層網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的基因在神經(jīng)絲細(xì)胞骨架組織中具有明顯的過度表達(dá)的生物學(xué)功能。通過比較GNPTG和本研究涉及的神經(jīng)絲基因之間的遺傳相互作用，研究了溶酶體代謝途徑、細(xì)胞骨架組織和口吃之間的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，包括CDK5、SNCA和ACTB在內(nèi)的內(nèi)酯酶體網(wǎng)絡(luò)基因在溶酶體和神經(jīng)輕鏈基因之間起著功能連接的作用。該研究發(fā)表在Progress in Neurobiology雜志。

這些發(fā)現(xiàn)支持了口吃是由溶酶體功能障礙引起的觀點(diǎn)，溶酶體功能障礙對語言神經(jīng)元回路的神經(jīng)絲組織有有害影響。它們有助于闡明溶酶體突變和口吃之間有趣的、尚未解決的聯(lián)系。 

基本知識提前了解：

神經(jīng)輕鏈蛋白(Neurofilaments,NF)：構(gòu)成神經(jīng)元軸突中間纖維的特異性分子蛋白,是神經(jīng)元細(xì)胞骨架的重要成分,主要定位在成熟神經(jīng)元的胞體和突起中,負(fù)責(zé)軸漿運(yùn)輸,維持神經(jīng)元正常形態(tài)及保持神經(jīng)纖維的彈性,防止斷裂,典型的神經(jīng)絲纖維長10nm,可增加軸突的直徑,提高軸突的脈沖傳導(dǎo)速度,其在軸突中呈平行排列,在胞體中則是隨機(jī)的,在軸突的運(yùn)輸過程中神經(jīng)絲蛋白會發(fā)生磷酸化與去磷酸化,以此進(jìn)行自我更新,表明磷酸化對神經(jīng)絲的生理功能有重要影響。

細(xì)胞骨架（英語：Cytoskeleton）：一般是指細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)中的由蛋白質(zhì)構(gòu)成的纖維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它是一個動態(tài)結(jié)構(gòu)，其中有一部分是不斷的被破壞，更新或新建的。

在生命的所有生物領(lǐng)域（古菌，細(xì)菌，真核生物）的細(xì)胞里都有細(xì)胞骨架被發(fā)現(xiàn)（特別是在所有真核細(xì)胞，包括人類，動物和植物細(xì)胞，甚至于噬菌體中都有細(xì)胞骨架被發(fā)現(xiàn)）。不同生物體的細(xì)胞骨架系統(tǒng)是由相似的蛋白質(zhì)組成。但是，細(xì)胞骨架的結(jié)構(gòu)，功能和動態(tài)行為可以是非常不同的，這取決于生物體和細(xì)胞類型。類似地，在同一細(xì)胞類型內(nèi)細(xì)胞骨架的結(jié)構(gòu)，動態(tài)行為和功能可以通過與其他蛋白質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)的以前的歷史關(guān)聯(lián)發(fā)生變化。

溶酶體（lysosome）：為細(xì)胞漿內(nèi)由單層脂蛋白膜包繞的內(nèi)含一系列酸性水解酶的小體。溶酶體是細(xì)胞內(nèi)具有單層膜囊狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，溶酶體內(nèi)含有許多種水解酶類，能夠分解很多種物質(zhì)，溶酶體被比喻為細(xì)胞內(nèi)的“酶倉庫”“消化系統(tǒng)”。

常染色體遺傳純和（autosomalrecessive disorder）：致病基因在常染色體上，基因性狀是隱性的，即只有純合子時(shí)才顯示病狀。此種遺傳病父母雙方均為致病基因攜帶者，故多見于近親婚配者的子女。  

研究背景：    

關(guān)于口吃的病因有各種各樣的理論和治療假設(shè)。最初，臨床醫(yī)生尋找焦慮和口吃之間的關(guān)系。因此,一些研究人員深入探討了口吃作為精神疾病原因的可能性。隨著神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)，神經(jīng)解剖學(xué)因素和大腦連接的發(fā)現(xiàn)引起了研究范式的轉(zhuǎn)變，例如，大量研究發(fā)現(xiàn)，口吃與許多區(qū)域的灰質(zhì)變化有關(guān)，包括：輔助運(yùn)動區(qū)(SMA)、初級運(yùn)動區(qū)、額下回、島蓋部(Brodmann區(qū)[BA] 44)、經(jīng)典的布洛卡和韋尼克區(qū)、顳上回、中央下區(qū)(BA43)、島葉、楔前葉、基底神經(jīng)節(jié)-丘腦-皮層環(huán)、小腦等。最近的研究還發(fā)現(xiàn)口吃與與默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的功能異常以及與支配額葉和頂葉運(yùn)動區(qū)域、聽覺和邊緣腦區(qū)的軸突束的變化有關(guān)。

除此以外，關(guān)于口吃的成因的基因方面的研究也大量出現(xiàn)。已有許多研究發(fā)現(xiàn)，語言發(fā)育與FOXP2、ROBO1、CNTNAP2、KIAA0319、DCDC2、SLC6A3/DAT、DRD2、AP4E1、ELKS/ERC1等基因的遺傳表達(dá)有關(guān)，這些基因的突變與發(fā)展性言語障礙、特異性語言障礙、閱讀障礙、言語聲音障礙、注意缺陷多動障礙等相關(guān)。重要的是，最近的研究突破表明，GNPTAB、GNPTG和NAGPA中的特定遺傳變異都與細(xì)胞的溶酶體過程有關(guān)，已有發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致II型和III型常染色體隱性純合子突變的溶酶體過程與口吃病例特別相關(guān)?？偟膩碚f，口吃的基礎(chǔ)可能涉及特定遺傳背景(如溶酶體代謝途徑)和大腦連接改變之間的關(guān)鍵交叉。然而，口吃相關(guān)基因是如何影響這些神經(jīng)回路從而產(chǎn)生口吃語言的，目前還沒有完全弄清楚。

基于以上問題，本文的研究有兩個目標(biāo)。首先，使用功能連接和基于圖論的新方法來描述描述口吃(PWS)患者的大規(guī)模皮層網(wǎng)絡(luò)。其次，使用先前報(bào)道的口吃相關(guān)基因集，即Allen人腦圖譜(AHBA;(Shen et al.， 2012)，進(jìn)行遺傳富集和相互作用分析。作者假設(shè)，定義口吃網(wǎng)絡(luò)的連通性特征與基因表達(dá)水平的網(wǎng)絡(luò)可以共同定位，這些基因表達(dá)水平在言語產(chǎn)生過程中會造成神經(jīng)功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)和脆弱性。換句話說，作者假設(shè)形成口吃的大腦網(wǎng)絡(luò)和某些基因的拓?fù)浞植贾g存在高度重疊，這可能是口吃者大腦回路缺陷的一個可能原因。總的來說，回答這些問題可能有助于彌補(bǔ)在理解溶酶體代謝途徑和大腦連接改變之間的關(guān)系。 

研究方法：

本文的研究使用了很多的分析方法，并且不同方法之間存在著很強(qiáng)的邏輯關(guān)系。因此，我們先梳理一下作者使用的方法以及使用該方法的目的，然后再介紹下作者是如何使用的。

首先，根據(jù)作者的研究問題一，需要確定支持口吃的功能網(wǎng)絡(luò)，因此，作者使用了ALE-meta analysis通過以往的研究來確定支持口吃的神經(jīng)底物。作者使用的是GingerALE 2.3.6工具包，使用了activationlikelihood estimate的方法來分析以往的口吃研究中出現(xiàn)的口吃者腦功能異常的區(qū)域。包含的文章包括了使用“stutter+task+fMRI”和“stutter+task+PET”搜索出的PubMed和Web of Science(2017年1月)中的研究。

入選標(biāo)準(zhǔn)包括:

(i)發(fā)表在同行評審的科學(xué)雜志上;

(ii)使用功能磁共振成像或PET技術(shù)來測量激活;

(Ⅲ)PWS組與NFC組的任務(wù)激活情況比較;

(iv)在標(biāo)準(zhǔn)立體定位空間(無論是Talairach還是MNI)報(bào)告了基于坐標(biāo)的數(shù)據(jù)。同時(shí)，作者剔除了個案研究的結(jié)果。

同時(shí)，為了能夠滿足對與口吃相關(guān)的候選腦區(qū)的探索性分析，作者在GingerALE中使用了p < 0.001的寬松閾值，未做校正。

接著，在確定了一些腦區(qū)后，作者需要通過真實(shí)的數(shù)據(jù)集來測試通過ALE薈萃分析得出的腦區(qū)所構(gòu)建的功能腦網(wǎng)絡(luò)是否能夠表征口吃表現(xiàn)。作者使用了這樣幾個數(shù)據(jù)集：       

1.健康成年人數(shù)據(jù)集(n=100來自大腦基因組超結(jié)構(gòu)項(xiàng)目(Holmes et al.， 2015);平均年齡21.2歲;男性51%;右利手)；

2.兒童發(fā)育性口吃數(shù)據(jù)集(N=31;平均年齡6.45歲;男性52%;3.與兒童口吃樣本匹配的兩個對照樣本(n=39和n=24;平均年齡6.24歲;41%的男性)。這些被試的數(shù)據(jù)采集參數(shù)和預(yù)處理過程都是標(biāo)準(zhǔn)的。

在確定好了口吃腦網(wǎng)絡(luò)（ALEmeta分析結(jié)果，如圖1的I中的a、b、c三個區(qū)域）的種子點(diǎn)以及準(zhǔn)備好用于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)后，接下來就需要構(gòu)建腦網(wǎng)絡(luò)了。作者第一步先計(jì)算了所有收集到的被試的靜息態(tài)數(shù)據(jù)的灰質(zhì)mask內(nèi)的voxel-voxe的功能連接（pearson相關(guān)），使用FDR校正功能連接結(jié)果（閾值為0.001）。接著，作者將兩種互補(bǔ)的圖論方法應(yīng)用到剛才建立起的全腦關(guān)聯(lián)矩陣中，重點(diǎn)放在元分析中確定的感興趣區(qū)。第一種方法是通過剛剛建立的全腦矩陣確定和作者在ALE分析中確定的口吃相關(guān)腦區(qū)中的體素存在顯著關(guān)聯(lián)的腦區(qū)，只要存在關(guān)聯(lián)就代表與口吃腦網(wǎng)絡(luò)有關(guān)（也就是圖1中的strategy1）。第二種方法是利用這個全腦相關(guān)網(wǎng)絡(luò)確定所有其他體素與口吃相關(guān)腦區(qū)的連接程度，與a、b、c這三個區(qū)域中的體素都存在功能連接，那么這個體素就標(biāo)值為1，也就是圖1中strategy2的3/3，與兩個區(qū)域存在關(guān)聯(lián)就標(biāo)值為2/3，與一個區(qū)域存在功能連接就標(biāo)值為1/3。作者這里其實(shí)利用的是圖論中的度值的計(jì)算方法，作者用一個公式來表達(dá)了每個體素的加權(quán)值的計(jì)算方法：

WD代表weighted degree，即度值，使用體素i連接到目標(biāo)區(qū)域S（s從1開始）的FC的功能連接顯著的值進(jìn)行加和，加和次數(shù)為m（a、b、c這三個區(qū)域，即把三個區(qū)域的連接可能性都加上）。這樣算出來的值是一個加和。

作者通過這樣一個計(jì)算來將其轉(zhuǎn)化為每個體素到口吃相關(guān)腦區(qū)a、b和c的連接概率。其中FC_b二值化的全腦網(wǎng)絡(luò)（即有連接就是1，沒連接就是0），thr代表閾值，0就是不和口吃相關(guān)腦區(qū)任一一個存在連接，1就是和這三個腦區(qū)全連接。

圖1 口吃相關(guān)腦網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和口吃、語言相關(guān)基因表達(dá)腦網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

在通過上述兩種方法獲取了口吃相關(guān)網(wǎng)絡(luò)后，作者將口吃相關(guān)網(wǎng)絡(luò)和一些已經(jīng)較為認(rèn)可的5個語言相關(guān)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了overlap的比較。分別是聽覺-運(yùn)動整合網(wǎng)絡(luò)、韋尼克網(wǎng)絡(luò)、Broca F3的島蓋部網(wǎng)絡(luò)、Broca F3三角部網(wǎng)絡(luò)和Borca F3區(qū)的眶額皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)。作者通過提取口吃網(wǎng)絡(luò)中每個體素在上一步得出的度值得分的強(qiáng)度除以相應(yīng)語言網(wǎng)絡(luò)的mask的大小，得到了口吃連通圖與其他語言相關(guān)連通圖的重疊指數(shù)。

最后，作者開始分析口吃腦網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)基因表達(dá)網(wǎng)絡(luò)的共定位狀況。作者利用先前所描述的與口吃病例相關(guān)的基因的先驗(yàn)知識，以及基于AHBA全基因組(蛋白編碼)轉(zhuǎn)錄組的數(shù)據(jù)驅(qū)動方法，來尋找口吃的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)下的皮層基因圖譜。詳細(xì)步驟如下，第一，作者研究了與口吃密切相關(guān)的基因，如CNTNAP2、GNPTAB、GNPTG和NAGPA，以及與語言和語言發(fā)展密切相關(guān)的基因，如FOXP2、ROBO1。作者從AHBA中獲得這些基因的表達(dá)水平（圖1的II中的第一張圖），接著，對覆蓋整個皮層的Desikan- killiany圖譜的68個預(yù)先指定的大腦區(qū)域進(jìn)行了AHBA轉(zhuǎn)錄譜的解剖學(xué)轉(zhuǎn)換(Desikan et al.， 2006，包括20737個蛋白編碼基因，基于對6名成人參與者的3702次大腦樣本采集中的58,692個基因表達(dá)的測量)。通過計(jì)算相應(yīng)向量間的歐氏距離，研究了口吃相關(guān)基因表達(dá)數(shù)據(jù)與語言相關(guān)基因表達(dá)數(shù)據(jù)之間的空間拓?fù)湎嗨菩浴?span>

然后，使用Desikan-Killiany圖譜將口吃網(wǎng)絡(luò)圖轉(zhuǎn)換為與AHBA數(shù)據(jù)相同的空間。口吃網(wǎng)絡(luò)圖的每一個體素都被映射到Desikan-Killiany圖譜的一個區(qū)域(68個區(qū)域)，然后計(jì)算每個區(qū)域的平均值。然后，分析了口吃的成像表型和AHBA數(shù)據(jù)的整個轉(zhuǎn)錄組(20737個基因的皮層基因表達(dá)水平)之間的空間拓?fù)湎嗨菩?。至此，作者?gòu)建了一個基于整個蛋白編碼轉(zhuǎn)錄組的零假設(shè)分布，在該分布中，作者計(jì)算了口吃成像表型與特定基因之間的相似性p值。將轉(zhuǎn)錄組均值以上兩個標(biāo)準(zhǔn)差作為統(tǒng)計(jì)顯著性水平。

再驗(yàn)證了作者的主要假設(shè)后，作者還進(jìn)行了基因本體與相互作用的分析。

使用過表達(dá)分析，可以了解可能的生物學(xué)過程或細(xì)胞成分與口吃相關(guān)基因連接組的遺傳學(xué)相互作用。為此，作者采用了前一步得到的數(shù)據(jù)驅(qū)動的基因集和基因本體，使用GO二項(xiàng)測試來描述相關(guān)生物過程或細(xì)胞成分的基于基因注釋的功能，指定“人類”作為參考列表，而前面步驟中的數(shù)據(jù)驅(qū)動基因列表作為分析列表。此外，使用interactome 分析法來調(diào)查已識別的基因之間的遺傳相互作用，以調(diào)查超越它們在皮質(zhì)中的空間協(xié)同定位的遺傳功能關(guān)系和相互作用的證據(jù)。遺傳關(guān)聯(lián)的權(quán)重是基于來自共表達(dá)、共定位、遺傳相互作用、通路、預(yù)測物理相互作用和共享蛋白域的相互作用研究結(jié)果。使用了圖論中的節(jié)點(diǎn)介數(shù)指標(biāo)，以確定感興趣基因的特定作用。
研究結(jié)果：結(jié)果一：口吃腦網(wǎng)絡(luò)

圖2 口吃腦網(wǎng)絡(luò)

本文的的ALE薈萃分析在大腦皮層的幾個候選區(qū)域發(fā)現(xiàn)了口吃研究中的腦區(qū)，包括雙側(cè)中央前回、左側(cè)顳上回、雙側(cè)顳中回、雙側(cè)額葉內(nèi)側(cè)回、右側(cè)前扣帶皮層、左側(cè)島葉和雙側(cè)下頂葉。作者在大腦皮質(zhì)外也發(fā)現(xiàn)了兩個腦區(qū)，一個在右殼核，另一個在小腦的右八區(qū)（基于AAL索引）。圖2的I中展示了所有的皮層腦區(qū)，皮下組織和小腦區(qū)域未圖示化，但包括在了所有的分析當(dāng)中。

作者的ALE分析結(jié)果與作者在自己的數(shù)據(jù)集上驗(yàn)證的結(jié)果一致性很高，圖2的II中展示了CWS（兒童口吃者）的全腦FC低于NFC（普通流暢兒童）的區(qū)域，可以看出和作者基于ALE分析結(jié)果，然后根據(jù)圖論方法（即我們在方法部分所說的strategy1和strategy2）建立的口吃相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的重合度很高（圖2中的stuttering network）。都發(fā)現(xiàn)，雙側(cè)聽區(qū)、運(yùn)動區(qū)、外側(cè)翼區(qū)，特別是額頂蓋、腹側(cè)中央前回和中央后回、顳上回、前腦島、顳下回，以及中線區(qū)域，如輔助運(yùn)動區(qū)和中央額區(qū)等區(qū)域的功能連接異常。

并且，這些區(qū)域中有幾個在與口吃相關(guān)的區(qū)域中扮演著重要角色，特別是額葉和頂葉的蓋區(qū)(如OP4)對a、b、c這三個區(qū)域之間起著相互連接的作用。

結(jié)果二：與語言相關(guān)腦網(wǎng)的重疊分析

研究發(fā)現(xiàn)，口吃連接網(wǎng)絡(luò)與其他大型語言相關(guān)網(wǎng)絡(luò)共享皮層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(圖3-I和3-II)。聽覺-運(yùn)動整合區(qū)、Broca s F3島蓋區(qū)和Wernicke s區(qū)與口吃網(wǎng)絡(luò)高度重疊。其中，圖三I展示了作者所使用的5個語言腦網(wǎng)絡(luò)，圖三II展示了作者根據(jù)重疊指數(shù)計(jì)算的結(jié)果。

圖3 口吃網(wǎng)絡(luò)和其他語言網(wǎng)絡(luò)的重疊分析

 結(jié)果三：口吃網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與大腦GNPTG基因表達(dá)存在交叉

通過分析了吃基因表達(dá)水平和語言相關(guān)基因之間的皮層相似性，發(fā)現(xiàn)NAGPA、GNPTG、GNPTAB和CNTNAP2，特別是NAGPA、GNPTAB和CNTNAP2表現(xiàn)出高度的相似性(共表達(dá)矩陣中的黑色方塊;圖4-I)，而ROBO1和FOXP2形成單獨(dú)的聚類(共表達(dá)矩陣中的淺色方塊;圖4-I)。重要的是，重要的是，當(dāng)所有轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)都考慮到口吃連通性圖譜的相似性評價(jià)時(shí)，只有GNPTG在口吃相關(guān)基因和語言相關(guān)基因中達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（圖4-II）。并且，GNPTG基因的表達(dá)水平腦網(wǎng)絡(luò)圖與口吃連接圖(圖4-II和圖4-III)具有高度的相似性，特別是在聽覺-運(yùn)動整合區(qū)域(圖4-III中的星形符號)。

這說明，GNPTG基因在皮層的表達(dá)水平和口吃腦網(wǎng)絡(luò)存在顯著的重合，并且聽覺-運(yùn)動整合功能區(qū)是其集中重合的區(qū)域。這一區(qū)域在口吃腦網(wǎng)絡(luò)研究中同樣是多個研究發(fā)現(xiàn)的區(qū)域，可能提示了口吃的基因表達(dá)和功能異常的重要神經(jīng)底物。

圖4 口吃網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與人類皮層的遺傳表達(dá)水平的共定位分析結(jié)果

結(jié)果四：口吃網(wǎng)絡(luò)與溶酶體和神經(jīng)輕鏈功能有關(guān)

在上一個分析結(jié)果中，研究發(fā)現(xiàn)出來GNPTG，其他與語言相關(guān)的基因的皮層表達(dá)和口吃腦網(wǎng)絡(luò)也存在顯著的相似性。因此，為了評估該基因組是否存在遺傳功能的過度表達(dá)，作者進(jìn)行了針對生物過程的GO分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與口吃皮質(zhì)網(wǎng)絡(luò)共定位的基因表達(dá)不僅在溶酶體相關(guān)功能(如蛋白定位到溶酶體)(圖4-IV中的綠色高亮部分)，而且在神經(jīng)輕鏈細(xì)胞骨架組織(圖4-IV中的紅色高亮部分)中高度富集，具體涉及NEFH、NEFL和INA基因。與一般細(xì)胞過程相關(guān)的其他生物學(xué)功能也被發(fā)現(xiàn)，如線粒體相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)、蛋白膜靶向和糖酵解(見圖4-IV中完整的生物學(xué)過程列表)。

以上主要發(fā)現(xiàn)表明，溶酶體基因和神經(jīng)輕鏈基因可能參與了口吃的大腦病理生理過程，因此，通過相互作用組（interactome）分析，探討GNPTG、NEFH、NEFL和INA基因是否在空間皮層域之外表現(xiàn)出遺傳相互作用。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)GNPTG(圖5-I中的綠色節(jié)點(diǎn))與NEFH、NEFL和INA(圖5-I中的灰色節(jié)點(diǎn))通過特定的遺傳相互作用(圖5-I中的紅色和橙色節(jié)點(diǎn))相互連接。與之相關(guān)的是，CDK5和SNCA在支持GNPTG和神經(jīng)輕鏈組織基因之間的遺傳影響方面表現(xiàn)出較高的介數(shù)值(圖5-I和5-II)。這說明，SNCA和CDK5在這個過程中扮演了重要的中介連接角色。

圖5 GNPTG與神經(jīng)輕鏈基因(NEFH、NEFL、INA)相互作用的介數(shù)圖

 總結(jié)：

總而言之，本文通過“大海撈針”式和“按圖索驥”式的分析方法，通過對大量已有研究結(jié)果的綜合分析，通過網(wǎng)絡(luò)的分析方法結(jié)合基因組研究的相關(guān)方法，有效的對基因表型研究和大尺度腦網(wǎng)絡(luò)研究的結(jié)果起到了推進(jìn)性的作用。

本研究，有助于彌補(bǔ)功能性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和先前與口吃相關(guān)的基因突變之間的差距。基于對兒童和成人口吃者的功能連接數(shù)據(jù)和基因表達(dá)圖譜的分析，研究發(fā)現(xiàn)口吃相關(guān)的功能連接網(wǎng)絡(luò)與溶酶體轉(zhuǎn)運(yùn)基因GNTPG的基因表達(dá)共定位。這個基因和其他類似基因的突變嵌入在大腦網(wǎng)絡(luò)的皮層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，表明這些突變可以調(diào)節(jié)這些網(wǎng)絡(luò)的功能。

聽覺-運(yùn)動整合網(wǎng)絡(luò)非常容易受到與GNPTG -溶酶體功能障礙相關(guān)的神經(jīng)回路功能障礙的影響。這些結(jié)果首次證明了基因突變與口吃者大腦異常連接之間可能存在的因果關(guān)系，并進(jìn)一步提出了與神經(jīng)纖維相關(guān)的生物學(xué)通路，這可能有助于解釋導(dǎo)致持續(xù)性發(fā)育性口吃的神經(jīng)機(jī)制，是一項(xiàng)意義重大的口吃析因研究。

原文：Neurofilament-lysosomal genetic intersections in the cortical network of stuttering

微信掃碼或者長按選擇識別關(guān)注思影