Shank3是 一個(gè)十分重要的自閉癥相關(guān)基因,它是一種突觸后支架蛋白,調(diào)控突觸的生長(zhǎng)和功能。Shank3缺失的小鼠出現(xiàn)自閉癥樣癥狀-焦慮,互動(dòng)減少,和重復(fù)行為。 本次研究中發(fā)現(xiàn),在成年鼠體內(nèi)重新表達(dá)Shank3可以修復(fù)神經(jīng)功能,恢復(fù)小鼠互動(dòng)頻率,減少重復(fù)行為,但不能**焦慮與運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。證實(shí)了Shank3在 神經(jīng)修復(fù)中的作用,很有可能具有一定的作用。
SHANK3 (ProSAP2) 蛋白是一種興奮后突觸蛋白,前期有研究表明,缺失Shank3將擾亂突觸后蛋白,導(dǎo)致自閉癥類(lèi)似行為。研究人員利用Cre重組酶(FLEx)技術(shù)進(jìn)行Shank3編輯。在缺少cre酶的條件下,Shank3fx/fx表現(xiàn)為Shank3敲除自閉癥類(lèi)似癥狀小鼠。將Shank3fx/fx小鼠與CAGGS-CreER小鼠雜交,構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)小鼠。 將實(shí)驗(yàn)鼠分為3 組:Shank3+/+:CreER+/?+他莫昔芬(WT),Shank3fx/fx:CreER+/?+他莫昔芬(TM),Shank3fx/fx:CreER+/?+玉米油(KO)。對(duì)不同組突觸后蛋白SAPAP3,Homer1b/c,NR2A, NR2B,GluA2進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明,這些蛋白在KO組中下調(diào),TM組中上調(diào)。Shank3的激活可以導(dǎo)致KO組生理狀態(tài)恢復(fù)到WT水平。
圖1. Shank3fx/fx鼠的構(gòu)建
前期研究表明,Shank3會(huì)導(dǎo)致總脊柱密度的變化,后期Shank3的表達(dá)是否也會(huì)影響脊柱結(jié)構(gòu)呢?GFP標(biāo)記觀察背側(cè)紋狀體樹(shù)突棘結(jié)果顯示,KO組中型多棘神經(jīng)元顯著減少,而TM組總脊柱密度顯著增多,**揭示Shank3促進(jìn)脊柱形成的功能不限于發(fā)育關(guān)鍵期。
圖2. 突觸后蛋白及神經(jīng)遞質(zhì)修復(fù)圖
自閉癥的特點(diǎn)之一是社交互動(dòng)的減少,研究人員采用三室檢測(cè)進(jìn)行研究。結(jié)果顯示,KO鼠不喜與陌生小鼠交流,但是TM鼠卻有著和WT鼠一樣的表現(xiàn)-喜歡和陌生鼠互動(dòng)。說(shuō)明社交修復(fù)即使在成年期也可以發(fā)生。遺憾的是,Shank3修復(fù)對(duì)運(yùn)動(dòng)減少,焦慮,運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力減弱并無(wú)較大修復(fù)作用。
圖3.成年鼠Shank3的表達(dá)修復(fù)生理癥狀
圖4. 成年期Shank3修復(fù)不能減緩焦慮
該文**發(fā)現(xiàn)自閉相關(guān)基因選擇性**自閉癥,揭示了SHANK3的獨(dú)特行為效應(yīng),強(qiáng)調(diào)了**腦神經(jīng)的強(qiáng)大可塑性,為自閉癥**提供了新方向。
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