Shank3是 一個十分重要的自閉癥相關基因,它是一種突觸后支架蛋白,調控突觸的生長和功能。Shank3缺失的小鼠出現自閉癥樣癥狀-焦慮,互動減少,和重復行為。 本次研究中發現,在成年鼠體內重新表達Shank3可以修復神經功能,恢復小鼠互動頻率,減少重復行為,但不能**焦慮與運動協調。證實了Shank3在 神經修復中的作用,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,導致自閉癥類似行為。研究人員利用Cre重組酶(FLEx)技術進行Shank3編輯。在缺少cre酶的條件下,Shank3fx/fx表現為Shank3敲除自閉癥類似癥狀小鼠。將Shank3fx/fx小鼠與CAGGS-CreER小鼠雜交,構建了實驗小鼠。 將實驗鼠分為3 組:Shank3+/+:CreER+/?+他莫昔芬(WT),Shank3fx/fx:CreER+/?+他莫昔芬(TM),Shank3fx/fx:CreER+/?+玉米油(KO)。對不同組突觸后蛋白SAPAP3,Homer1b/c,NR2A, NR2B,GluA2進行檢測。結果表明,這些蛋白在KO組中下調,TM組中上調。Shank3的激活可以導致KO組生理狀態恢復到WT水平。
圖1. Shank3fx/fx鼠的構建
前期研究表明,Shank3會導致總脊柱密度的變化,后期Shank3的表達是否也會影響脊柱結構呢?GFP標記觀察背側紋狀體樹突棘結果顯示,KO組中型多棘神經元顯著減少,而TM組總脊柱密度顯著增多,**揭示Shank3促進脊柱形成的功能不限于發育關鍵期。
圖2. 突觸后蛋白及神經遞質修復圖
自閉癥的特點之一是社交互動的減少,研究人員采用三室檢測進行研究。結果顯示,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-喜歡和陌生鼠互動。說明社交修復即使在成年期也可以發生。遺憾的是,Shank3修復對運動減少,焦慮,運動協調能力減弱并無較大修復作用。
圖3.成年鼠Shank3的表達修復生理癥狀
圖4. 成年期Shank3修復不能減緩焦慮
該文**發現自閉相關基因選擇性**自閉癥,揭示了SHANK3的獨特行為效應,強調了**腦神經的強大可塑性,為自閉癥**提供了新方向。
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