孤獨(dú)癥（又稱自閉癥），是一種復(fù)雜的神經(jīng)發(fā)育障礙，其病因至今尚未完全明確?？茖W(xué)家們一直致力于尋找與孤獨(dú)癥相關(guān)的基因和分子，以期開(kāi)發(fā)有效的治療方法。其中，Nlgn3基因由于與孤獨(dú)癥的發(fā)生密切相關(guān)，成為了研究的焦點(diǎn)。

Nlgn3基因存在于神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞中。神經(jīng)元，如同大腦中的信息高速公路，負(fù)責(zé)傳遞各種指令和感知。而星形膠質(zhì)細(xì)胞，則像是默默奉獻(xiàn)的公路養(yǎng)護(hù)工，為神經(jīng)元提供營(yíng)養(yǎng)、清理代謝廢物，維護(hù)著神經(jīng)元周圍的微環(huán)境，確保信息傳遞的穩(wěn)定。

過(guò)去的研究證實(shí)，將小鼠神經(jīng)元里的Nlgn3基因敲除會(huì)導(dǎo)致孤獨(dú)癥樣的行為表型。但Nlgn3在星形膠質(zhì)細(xì)胞中扮演什么角色，它是否也參與了孤獨(dú)癥的發(fā)生發(fā)展，仍是未解之謎。

近日，深圳灣實(shí)驗(yàn)室/北京大學(xué)深圳研究生院研究員張勃聯(lián)合華大生命科學(xué)研究院、斯坦福大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員，利用基因編輯、時(shí)空組學(xué)等技術(shù)，明確了孤獨(dú)癥相關(guān)基因Nlgn3在大腦星形膠質(zhì)細(xì)胞中的位置及影響小鼠社交行為的作用機(jī)制，推翻了過(guò)去認(rèn)為其在星形膠質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá)會(huì)導(dǎo)致孤獨(dú)癥的說(shuō)法，最新成果發(fā)表于《分子精神病學(xué)》。

該研究中，研究人員利用基因編輯技術(shù)，敲除了小鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞中的Nlgn3基因。令人意外的是，敲除Nlgn3后，小鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量、形態(tài)、突觸數(shù)量及功能都沒(méi)有發(fā)生明顯變化，這表明Nlgn3在星形膠質(zhì)細(xì)胞中并不直接影響突觸的數(shù)量和功能。

研究人員通過(guò)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，敲除Nlgn3后，小鼠的社交行為沒(méi)有減少，只是社交方式發(fā)生了改變，也就是說(shuō)它們并沒(méi)有自閉，只是交朋友的方法變了。而它們的運(yùn)動(dòng)能力和焦慮水平并沒(méi)有受到影響，這說(shuō)明了Nlgn3基因在星形膠質(zhì)細(xì)胞中的敲除改變了小鼠的行為。

為了探究Nlgn3在星形膠質(zhì)細(xì)胞中發(fā)揮作用的機(jī)制，研究人員利用華大時(shí)空組學(xué)技術(shù)Stereo-seq技術(shù)，結(jié)合高精度DNBSEQ測(cè)序平臺(tái)，對(duì)小鼠大腦進(jìn)行了“高清掃描”，發(fā)現(xiàn)Nlgn3在星形膠質(zhì)細(xì)胞的胞體區(qū)域而非末梢，該發(fā)現(xiàn)為解釋為何敲除Nlgn3不影響突觸數(shù)量和功能提供了潛在論據(jù)。

小鼠大腦時(shí)空?qǐng)D譜 華大供圖

此外，研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，敲除星形膠質(zhì)細(xì)胞中的Nlgn3，改變了多種細(xì)胞類型中基因表達(dá)，特別是與鈣穩(wěn)態(tài)通路相關(guān)的基因，這可能是Nlgn3在星形膠質(zhì)細(xì)胞中影響信息傳導(dǎo)的方式之一。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41380-024-02659-6

來(lái)源：《分子精神病學(xué)》