许多研究表明孤独症患者的大脑出现异常，包括前额叶皮层、颞叶、杏仁核和小脑，以及大脑总体积和生长轨迹的差异。小脑神经免疫的证据包括神经胶质细胞的激活和细胞因子水平升高，以及小脑蛋白自身抗体的存在。研究发现脑部颞上回（superior temporal gyrus，STG）异常与孤独症有关，该脑区在处理声音和语言发展中起着重要作用。STG包括大脑视区（Brodmann area 22，BA22），该区参与语言处理过程。神经影像学分析表明右侧颞上回体积的增加与孤独症有关，最近也有研究发现孤独症患者的颞上回出现右侧不对称的情况，这两项研究的结果是一致的。
许多神经精神性疾病（包括阿尔茨海默氏病，帕金森氏症，精神分裂症，双相情感障碍和酗酒）患者体内能够检测到氧化应激的生物标志物，这可能反映了一个共同的潜在病理生理机制。已有研究发现孤独症患者血液中存在很多氧化应激的指标，包括抗氧化酶活性降低、脂质过氧化升高和晚期糖基化终产物的积累。
越来越多的证据表明，与年龄匹配的健康儿童相比，孤独症患者有更氧化性的细胞外（血浆）和细胞内免疫细胞微环境。谷胱甘肽是维持细胞内微环境的主要抗氧化剂，对维持正常细胞功能和生存能力至关重要。还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽的比值（reduced glutathione (GSH)/ oxidized glutathione disulfide (GSSG)）是反应细胞氧化还原能力的稳定标记物。GSH/GSSG的降低表明抗氧化能力的降低和对氧化应激损伤的敏感性增加。研究表明孤独症患者氧化蛋白和DNA损伤的增加与细胞内和血浆GSH/GSSG的下降有关，这表明抗氧化防御能力的降低，可能会引起明显的氧化损伤方面的后果。
因此，研究者猜想低谷胱甘肽氧化还原能力可能与孤独症患者小脑和BA22两个脑区中氧化蛋白和DNA损伤标记物、炎症和线粒体超氧化物的增加有关。
研究中检测了两种稳定的蛋白酪氨酸残基的翻译后修饰产物：3-硝基酪氨酸（3-nitrotyrosine，3-NT）和3-氯酪氨酸 （3-chlorotyrosine，3-CT）。3-NT是蛋白质氧化损伤的标记物，3-CT 是稳定的炎症标记物。文中还检测了8 -氧代脱氧鸟苷（8-oxo-dG）和顺乌头酸酶。8-oxo-dG是常用的评估氧化DNA损伤的标记物；顺乌头酸酶是柠檬酸循环中氧化还原敏感的酶。
尸检脑组织样本：
15个孤独症和15个正常的小脑皮质组织；12个孤独症和12个正常的BA22组织。
研究结果
1：两个脑区的分析结果表明孤独症患者所有检测的代谢物与相匹配的正常对照相比都有明显的改变：小脑中GSH的含量减少了43%，BA22中的GSH的含量减少了32%。结果见下图：
2：孤独症患者小脑中顺乌头酸酶的平均活性显著低于对照，而且小脑和BA22中顺乌头酸酶与GSH/GSSG存在正相关。
3：研究发现在孤独症患者的小脑中，8-oxo-dG与GSH/GSSG也存在一定的关联。
讨论
孤独症患者的小脑中顺乌头酸酶活性的相对降低是一个重要的新的发现，这表明氧化压力的增加会对这个脑区产生影响。越来越多的证明表明一些孤独症患者会表现出明显的线粒体功能障碍，这可能会导致孤独症患者的多系统的异常。
顺乌头酸酶活性的显著降低需要后续的研究去观察孤独症患者体内线粒体功能障碍、超氧化产物和电子传递链改变的交互作用；孤独症患者小脑和BA22中3-NT的显著增加不是意料之外的，这与超氧化产物的增加和顺乌头酸酶失活有关；孤独症患者小脑和BA22中3-CT的显著增加是一个新的发现，它是这两个脑区慢性神经炎症的标记；而且，孤独症患者小脑和BA22中8-oxodG含量也显著增加。
结论
结果表明促氧化环境和氧化压力在孤独症患者中是普遍存在的，对机体的影响是系统性的；GSH/GSSG和氧化蛋白、DNA损伤的负相关表明孤独症患者谷胱甘肽氧化还原能力的降低可能会引起线粒体超氧化物的增加和慢性炎症状态。
参考文献：Rose, S., et al. (2012). 'Evidence of oxidative damage and inflammation associated with low glutathione redox status in the autism brain.' Translational Psychiatry 2(7): e134.
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