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ADGRL3.1基因敲除通过调控皮质醇应激反应影响外化与内化行为的关联机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月09日 来源:Behavioural Brain Research 2.6
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本研究针对ADGRL3.1基因在斑马鱼模型中如何同时调控外化行为(如ADHD)与内化行为(如焦虑)的机制展开。通过行为学实验(新水箱潜水测试、明暗任务)和生理指标检测(皮质醇水平、bdnf/gr基因表达),发现adgrl3.1-/-个体表现出焦虑样行为增强、基线皮质醇降低但应激反应亢进的特征,为理解精神疾病共病提供新靶点。
在精神疾病研究中,外化行为障碍(如ADHD)与内化症状(如焦虑)的共病现象普遍存在,但两者关联的分子机制尚不明确。英国朴茨茅斯大学药学院(School of Pharmacy and Biomedical Sciences, University of Portsmouth, UK)的Barbara Dotto Fontana团队在《Behavioural Brain Research》发表研究,利用CRISPR-Cas9构建的斑马鱼adgrl3.1-/-模型,揭示了该基因通过调控下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)应激反应影响两类行为的关键作用。
研究采用四种关键技术:1)CRISPR-Cas9构建adgrl3.1-/-突变体;2)新水箱潜水测试(NTT)和明暗偏好实验评估焦虑行为;3)FMP Y迷宫检测重复行为和认知灵活性;4)ELISA测定皮质醇水平及qPCR分析bdnf(脑源性神经营养因子)和gr(糖皮质激素受体)基因表达。
【adgrl3.1-/- zebrafish show increased anxiety-related behaviors】
通过NTT测试发现突变体底部停留时间增加56%(p<0.026),明暗任务中黑暗区域偏好时间延长42%,证实其焦虑样行为显著增强。
【Disrupted stress response】
基线皮质醇水平降低31%的同时,暴露于同种警报物质(CAS)后皮质醇峰值反升高68%,呈现"低基线-高反应"的异常HPA轴模式。
【Cognitive rigidity】
FMP Y迷宫显示突变体重复游动次数增加2.3倍,且在CAS应激后策略转换能力下降,提示认知灵活性受损。
讨论指出,ADGRL3.1作为GPCR家族成员,可能通过调控突触可塑性(bdnf表达下调19%)和糖皮质激素信号(gr表达变化)双重途径影响行为。该研究首次建立adgrl3.1缺失→HPA轴失调→外化/内化行为共病的完整链条,为开发跨诊断治疗策略提供理论依据。特别值得注意的是,突变体表现出的"低皮质醇基线"特征与人类ADHD患者临床观察高度吻合,强化了斑马鱼模型在精神疾病研究中的转化价值。
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