甲状腺激素响应蛋白（THRSP）过表达小鼠纹状体蛋白质组学分析揭示ADHD-PI（注意缺陷多动障碍-注意缺陷为主型）的分子机制

这篇研究通过蛋白质组学分析甲状腺激素响应蛋白（THRSP）过表达（OE）小鼠的纹状体组织，揭示了ADHD-PI（注意缺陷多动障碍-注意缺陷为主型）的潜在分子机制。研究发现THRSP-OE小鼠中Snap25蛋白的先天性过表达可能通过影响SNARE蛋白复合体和多巴胺能神经传递，导致低多巴胺水平和D1受体结合减少。甲基苯丙胺（MPH）治疗可改善多巴胺水平并降低脑电图（EEG）θ/β波比率（TBR），为ADHD-PI提供了新的生物标志物和治疗靶点。

　　

摘要

注意力缺陷/多动障碍（ADHD）是一种神经发育性疾病，其分子机制尚不明确。近期研究表明，纹状体中调控突触传递的基因表达可能在ADHD发病机制中起关键作用。本研究利用蛋白质组学分析了早期成年甲状腺激素响应蛋白（THRSP）过表达（OE）小鼠的纹状体组织，这些小鼠表现出ADHD-PI（注意缺陷为主型）的核心特征。纹状体因其在注意力、动机和奖赏处理中的关键作用而被选为研究重点。此外，纹状体调控的多巴胺能通路在ADHD中已知存在功能障碍。分析发现，THRSP-OE小鼠中Snap25蛋白先天性过表达，提示SNARE蛋白复合体可能发生改变，并导致神经递质调控异常。结合力研究进一步显示，THRSP-OE小鼠中多巴胺D1受体结合浓度降低，且多巴胺水平显著低下。连续7天注射甲基苯丙胺（MPH）可改善低多巴胺水平，并降低该动物模型的EEG θ/β波比率（TBR）。这些发现为ADHD-PI提供了新的特异性标志物，并进一步支持了Snap25调控异常和SNARE蛋白复合体改变在ADHD-PI中的作用。

引言

ADHD是一种常见的神经发育障碍，表现为注意力不集中、多动和冲动症状。尽管其发病率较高，但ADHD的分子机制仍不清楚。近期研究提出，纹状体中突触传递相关基因的表达变化可能在ADHD发病中发挥作用。其中，突触体相关蛋白25kDa（Snap25）在ADHD患者和动物模型中均存在异常，表明其与ADHD存在关联。Snap25在神经递质释放中起关键作用，并参与多巴胺信号传导，但其与ADHD的具体关系仍需深入研究。

此前研究发现，甲状腺激素响应蛋白（THRSP，又称spot14基因）过表达可诱导小鼠出现ADHD-PI样行为。由于THRSP是甲状腺激素相关蛋白，且甲状腺激素和多巴胺均以酪氨酸为基本单位，因此THRSP的功能性过表达可能通过影响多巴胺能系统导致行为异常。为深入理解THRSP-OE小鼠的ADHD-PI样行为及其机制，研究结合分子、药理学和脑电图技术，发现突触蛋白Snap25可能参与其中。此外，甲基苯丙胺（MPH）治疗显著提高了THRSP-OE小鼠的多巴胺水平，并降低了EEG θ/β波比率，支持THRSP-OE小鼠作为成人ADHD模型的适用性。

材料与方法

实验使用THRSP-OE和THRSP敲除（KO）小鼠，以非转基因同窝小鼠作为野生型（WT）对照。所有小鼠在受控环境中饲养，仅使用雄性小鼠以保持一致性。实验涉及以下技术：

1. 蛋白质组学分析：提取小鼠纹状体组织蛋白，通过SDS-PAGE分离，胶内酶解后采用液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）鉴定差异表达蛋白（DEPs）。
2. 基因表达分析：通过实时定量PCR（RT-qPCR）检测目标基因mRNA水平。
3. 受体结合实验：测定多巴胺D1和D2/D3受体结合浓度。
4. 酶联免疫吸附试验（ELISA）：检测纹状体多巴胺水平。
5. 脑电图（EEG）记录：评估θ和β波功率，计算θ/β波比率（TBR）。

结果

纹状体蛋白质组学分析

蛋白质组学分析发现，THRSP-OE和THRSP-KO小鼠中分别有32种和23种蛋白上调，35种和69种蛋白下调。GO分析显示，这些差异蛋白参与囊泡介导的运输、细胞定位和突触信号传导等过程。其中，Snap25蛋白在THRSP-OE小鼠中上调，而在THRSP-KO小鼠中下调。

Snap25与SNARE复合体

Snap25是SNARE蛋白复合体的关键成员，负责神经递质释放。RT-qPCR证实THRSP-OE小鼠中^snap25
基因表达升高，但SNARE复合体的其他成员（如^stx1a
、^stx1b
和^vamp2
）未显著变化。然而，^syt1
和^munc13
基因表达显著降低，而电压依赖性钙通道相关基因^cacnb2
和^cacnb3
表达升高。

多巴胺能神经传递

THRSP-OE小鼠表现出多巴胺D1受体结合减少和低多巴胺水平。连续7天MPH治疗可恢复多巴胺水平，并降低EEG θ/β波比率，提示多巴胺能信号异常与ADHD-PI行为相关。

EEG变化

THRSP-OE小鼠表现出高θ和β波功率，急性MPH治疗可降低θ波功率。7天MPH治疗后，θ/β波比率显著降低，表明MPH对神经活动具有改善作用。

讨论

本研究首次在THRSP-OE小鼠中发现Snap25蛋白的先天性过表达及其对SNARE复合体和多巴胺能信号的影响。这些发现与ADHD-PI的病理机制一致，并为开发针对性治疗策略提供了新方向。未来研究需进一步阐明THRSP调控Snap25的具体机制，以及其在ADHD中的临床应用价值。