自闭症和精神分裂症是常见的神经精神类疾病,在人群中都有较高的发病率,当前的诊断标准将它们归为两类不同的疾病。自闭症存在三大核心症状：社交障碍,沟通障碍和重复刻板的行为和兴趣,发病期主要是在婴幼儿时期。而精神分裂症的主要症状为幻觉、妄想,发病年龄大多在青春期。两种疾病都表现出社会认知能力的下降。虽然两种疾病都有明确的特征,但在实际中,这两种疾病的症状常常交错地出现在某个患病个体中,并且经常表现出遗传聚集性,即自闭症患者家族成员有较高的可能性患精神分裂症,反之亦然,暗示两种疾病在分子水平上的关联。因此,从分子水平上区分两种疾病对于理解两种疾病的特定特征和开发特定的治疗方法都有重要意义。在本研究中,我们提出了一个系统的研究框架,整合生物学通路和基因表达谱信息,利用两步随机化检验方法,推断在疾病条件下哪些通路之间的相互作用发生了显著的动态变化。这些显著变化的通路关系被收集起来共同构成了疾病在通路水平上的扰动网络,该网络可能代表了病理扰动模式,而网络中结点度较高的通路很可能反应了疾病的主要机制。用该研究框架,我们构建了自闭症和精神分裂症的通路扰动网络。这两个网络都显著富集了神经发育或神经生理学相关的典型通路,并且还富集了被频繁发现与两类疾病相关的通路。在用哮喘模型设计的一个阴性对照组中,扰动网络并没有呈现出相似的特征。这两个精神类疾病扰动网络之间的相关性为两种疾病症状上的相似性提供了通路水平上的支持。更重要的是,我们的结果揭示,突触囊泡循环通路因为其在扰动网络上与其他结点高度的连接性,可能是精神分裂症病理学的关键通路。另外,精神分裂症和糖尿病存在共致病性,但机理尚不明确,扰动网络中另一个结点度较高的通路一能量代谢,可能建立了两种疾病之间的联系。同理,因为在扰动网络中显著高的结点度,生命早期的细胞周期调节异常可能作为自闭症发生的主要机制,解释了自闭症婴儿大脑过度生长现象。本研究通过通路扰动网络提出的疾病核心机制的概念为两种精神类疾病的特征提供了合理解释,也可以作为药物研发的重要提示。