中外学者Nature子刊发现影响自闭症社交障碍的关键脑区

　　

自闭症是备受关注的儿童精神疾病，发病率高达1%，是医学领域的世界性难题之一。自闭症核心症状包括社交障碍和刻板行为等，但其发病机制尚不清楚，有效临床治疗手段比较缺乏。

来自空军军医大学基础医学院，麻省理工的研究人员最新研究聚焦儿童自闭症社交障碍的发病机制这一“黑箱”，综合采用了自闭症动物模型、稀疏病毒标记、电生理学、光遗传学等神经科学研究技术，发现前扣带回皮质（ACC）锥体神经元兴奋性突触异常在自闭症小鼠模型社交障碍中起到关键作用。

这一研究成果公布在7月22日的Nature Neuroscience杂志封面上，由麻省理工冯国平教授，空军军医大学的武胜昔教授、王文挺副教授领导完成。第一作者为郭保霖。

这一发现不仅揭示了自闭症社交障碍的发病机制，而且为建立有效的临床治疗策略提供了科学的实验依据。

尽管精神疾病发现和某些基因有关，但是受影响的脑区和特定缺陷背后的机制仍知之甚少。研究发现破坏SHANK3基因可导致自闭症和Phelan–McDermid综合症。小鼠的Shank3基因突变可以引起社交活动减少，但是涉及的脑区仍有待发现。

最新这项研究指出，前扣带回皮质功能损伤导致基因缺陷自闭症小鼠模型社交缺陷，研究人员发现前扣带回皮质（ACC）锥体神经元兴奋性突触的结构和功能损伤和其社交行为异常有关，通过调控ACC锥体神经元的兴奋性及突触传递功能，可以有效缓解自闭症小鼠的社交障碍。

“即使在小鼠模型中，社交障碍的神经生物机制也异常复杂，涉及到多个脑区的相互作用”，冯教授解释道，“这项研究为我们揭示Shank3自闭症模型社交障碍的神经环路谜团提供了新的线索。”

ACC在基本的认知过程中起着重要作用，包括成本效益计算、动机和决策。在人类和动物模型的研究中都已发现其在社会功能中具有重要作用。因此，这项研究把重点放在这个脑区，发现Shank3敲除小鼠中ACC锥体神经元的突触结构和功能都受到破坏。突触是神经元之间信息交流的特化结构。而SHANK3蛋白则是一个在突触中具有重要作用的蛋白，Shank3的缺失导致了ACC锥体神经元非常显著的突触异常，足以引起突触传递受损以及社交行为相关的神经元活动降低。

在发现ACC锥体神经元参与了社会偏好和社交互动行为之后，研究人员进一步检测了激活这些神经元是否能拯救社交障碍表型。利用光遗传学激活这些 ACC 锥体神经元，或是使用一种激活与表型相关的神经递质受体药物—CX546，都有效改善了Shank3突变小鼠的社交缺陷。

“下一步，我们将探索在正常小鼠和自闭症小鼠模型中ACC下游的哪些脑区参与调控了社交行为”王文挺副教授解释道，“这将有助于我们更好地理解正常社交行为和神经发育性疾病内在的神经机制。”

以往临床研究报道，ASD患者中发现有ACC的解剖结构改变和/或功能失调。初步迹象表明， Shank3自闭症小鼠模型的研究结果有可能适用于患者。

原文标题：

Anterior Cingulate Cortex Dysfunction Underlies Social Deficits in Shank3Mutant Mice