PRRG4基因脑特异性条件性敲除小鼠模型揭示自闭症谱系障碍样行为及其分子机制

本研究针对自闭症谱系障碍（ASD）的神经发育机制，通过构建PRRG4基因脑特异性条件性敲除（PRRG4-CKO）小鼠模型，首次证实PRRG4缺失通过破坏PRRG4/MAGI2/RhoA通路导致突触发育异常，引发ASD核心症状（社交缺陷、重复行为）及焦虑表现。研究采用Emx1-Cre介导的皮层-海马特异性敲除技术，结合行为学、高尔基染色和GST-RBD下拉实验，发现PRRG4缺失导致树突复杂性增加、突触蛋白（SYP/PSD95）上调及RhoA-GTP活性降低，为WAGR综合征患者的自闭症表型提供了直接证据，发表于《Biological Procedures Online》。

　　

自闭症谱系障碍（ASD）是一种以社交缺陷和重复行为为核心的神经发育疾病，其发病机制复杂且存在显著性别差异（男性患病率是女性的4-5倍）。尽管已发现千余个ASD风险基因，但位于11p13区域的PRRG4（富含脯氨酸和Gla结构域蛋白4）与WAGR综合征患者自闭症症状的关联仍缺乏直接证据。WAGR综合征患者若同时缺失PAX6或PRRG4基因，会出现严重发育障碍和自闭症行为，但PRRG4在神经发育中的具体功能尚属空白。

为解决这一科学问题，温州医科大学的研究团队通过CRISPR-Cas9技术构建了PRRG4^fl/fl小鼠，与Emx1-Cre小鼠交配获得脑特异性敲除（PRRG4-CKO）模型。该研究综合运用qPCR、免疫荧光验证敲除效率，通过三室社交实验、埋珠实验和高架十字迷宫等行为学分析，结合高尔基染色观察神经元形态，并采用免疫共沉淀和GST-RBD下拉实验探究PRRG4/MAGI2/RhoA分子机制。

PRRG4-CKO小鼠表现出ASD样行为
行为学结果显示：PRRG4-CKO两性小鼠均出现社交能力指数显著降低（p<0.05），埋珠数量增加（p<0.01）和过度理毛行为（p<0.05），但仅雄性表现出明显的焦虑症状（开放臂停留时间减少p<0.01），揭示了性别差异表型。

皮层-海马神经元树突发育异常
高尔基染色发现PRRG4-CKO小鼠皮层神经元树突总长度增加（p<0.05），距胞体70-110μm处分支数显著增多（p<0.01），海马区树突棘密度升高83%（p<0.001），这与突触后蛋白PSD95水平上调（p<0.01）直接相关。

PRRG4通过MAGI2调控RhoA激活
免疫共沉淀证实PRRG4与突触支架蛋白MAGI2在脑组织中存在相互作用，而敲除后该互作减少。GST-RBD实验显示PRRG4-CKO小鼠皮层RhoA-GTP水平降低40%（p<0.05），表明PRRG4通过维持MAGI2依赖的RhoA活性来调控树突稳态。

该研究首次阐明PRRG4缺失通过破坏PRRG4-MAGI2-RhoA信号轴，导致突触发育异常和ASD样行为，为WAGR综合征患者的自闭症病因提供了分子解释。特别值得注意的是，PRRG4-CKO雄性小鼠更严重的焦虑表型，与临床ASD性别差异特征高度吻合，提示PRRG4可能是神经发育性别二态性的关键调控因子。研究成果不仅拓展了对PRRG4神经功能的认知，也为ASD的靶向干预提供了新思路。