【收藏】3000字总结自闭症研究常用的啮齿类动物模型。 {自闭症训练方法}
在行为实验中,BTBRT+ tf/J小鼠主要表现为互动社交行为减少、发声能力下降和高度刻板重复的自我修饰行为,与人类ASD的核心症状非常相似。此外,BTBR小鼠的一个重要解剖特征是胼胝体缺失,海马连合减少。BTBR小鼠的一些行为特征与ASD一致,其中最突出的是其解剖特征与ASD胼胝体的许多研究一致。
Shanks是一种突触后密度蛋白,可与多种离子型和代谢型谷氨酸受体相互作用,并与肌动蛋白细胞骨架相关。Shank3的突变与ASD和Phelan- McDermid综合征有关,表现为全脑发育迟缓、智力残疾、言语延迟或缺失、轻度畸形。
目前,针对Shank3的多种动物模型已被构建,Shank3正成为ASD研究的热点基因。每个Shank3亚型都产生了突变小鼠,Shank3基因的所有区域都缺失,其中一部分表现出社会性缺陷,另一部分表现出正常的社会性。社交能力下降,超声波声音下降和高频率的重复自我修饰社交能力下降,超声波声音下降和高水平的重复自我修饰取决于哪个异构体被删除。
神经胶蛋白是位于突触后膜上的细胞粘附分子,与突触前伴侣神经蛋白相互作用,并通过影响突触形成来促进突触传递。有研究表明,神经ligin参与了突触的调节和调控,而不是突触的形成。在人体内表达的5个已知NLGN基因(NLGN1、NLGN2、NLGN3、NLGN4X和NLGN 4Y)中,NLGN3和NLGN 4与ASD症状关系最为密切。在连锁和先证者病例研究中使用氨基酸测序,在自闭症患者中发现了NLGN3和NLGN4序列的缺失和移码。
除了ASD相关行为的这些缺陷,Cntnap2 -/-小鼠还表现出异常的神经元皮质迁移、皮质中的异步神经元放电、抑制性中枢神经元数量减少、活动过度和癫痫发作。
自闭症谱系障碍是一种高度异质性的神经发育障碍,其患病率近年来一直呈上升趋势。然而,其病因和发病机制尚不清楚。从动物模型探讨其病因和发病机制是必然趋势。本期brainnews编辑部总结了国内外常用的自闭症啮齿动物模型。
神经连接蛋白是一种细胞粘附蛋白,存在于突触的突触前末端,编码α和β神经毒素,它们与神经丝蛋白结合,在突触的粘附、分化和成熟中起重要作用。许多关联研究已经在智力残疾和其他综合征(包括几例自闭症)中识别出位于2号染色体上的NRXN1基因突变。Neurexin-1αKO小鼠表现出更多的修饰,运动活动减少,攻击性增加。
VPA是一种常用的抗癫痫药物,也用于治疗双相情感障碍和神经病理性疼痛。它主要通过调节GABA的浓度来降低神经元的兴奋性而发挥功效。人们发现,在怀孕早期服用VPA后,后代患自闭症的风险更高。在动物实验中,研究人员通过孕期雌性大鼠的VPA暴露模拟新生大鼠的典型ASD模型,表现出典型的行为异常,如僵直、重复行为增加、对疼痛的敏感性降低、探索活动减少、社会交往行为减少等。该模型也是国内广泛报道的动物模型。
流行病学研究证实,妊娠期感染,尤其是妊娠前三个月感染,是后代患ASD的重要危险因素。因此,研究人员将怀孕雌性大鼠暴露于多聚核糖核酸(I: C)、脂多糖、模拟病毒、细菌感染等环境中,激活母体免疫系统,诱导MIA模型。发现MIA动物模型子代的行为特征与ASD的核心症状相似:社交能力下降,行为实验(埋珠实验)中高度重复、刻板的理毛、挖珠行为。
除上述基因相关模型外,目前仍有甲基CpG结合蛋白2 (MECP 2)基因模型、脆性X精神发育迟滞1基因(FMR1)基因模型、结节性硬化症1/2 (TSC1/2)基因模型等报道。这些基因都存在于ASD的临床个体中,并通过基因敲除动物模型得到验证,是ASD遗传性的有力证据,也是研究基因靶点调控的关键基因。
Gn3ko小鼠表现出正常的社会能力,但在恐惧调节和嗅觉方面存在缺陷,以及多动和总脑容量下降。Gn4ko小鼠在ASD的核心症状中表现出社会交往和社会交往障碍两种异常行为,但未发现重复行为和ASD的其他临床症状。
Bt+Itpr3TF/J (BTBR)近交系小鼠是公认的ASD最核心临床特征和后代复制稳定的动物模型。它们是通过改变C57BL/6J(C57)小鼠的Disc1、ITPR3和T+ 3基因获得的。
BALB /cByJ是另一种近交系小鼠品系,与具有高度社会性的近交系小鼠品系如C57BL /6J和FVB /NJ小鼠相比,其表现出显著的社会性障碍和刻板行为。成像,BALB /cByJ小鼠也显示胼胝体体积减小。BALB /cByJ小鼠需要特定的对照组,不能完全呈现ASD的所有典型临床症状。目前,研究和应用相对较少。
神经原-3敲入(R451C)小鼠,在451位用精氨酸取代半胱氨酸。NLGN3基因的敲入主要影响GABA抑制性突触的功能,导致脑内神经递质水平失衡,脑发育障碍。NLGN3KI(基因敲入)小鼠增强抑制性突触传递,伴有社会交往缺陷和空间学习能力增强。
CNTNAP2基因位于7号染色体上,编码caspr2(接触in相关蛋白2)蛋白,主要以细胞粘附分子和受体的形式在脊椎动物的神经系统中发挥作用。Cnt2ko小鼠表现出类似自闭症的行为,如社交互动减少,重复行为增加,青少年的超声波声音减少。

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