mGlu7B过表达小鼠模型的构建及其在神经发育障碍研究中的意义

为解决神经发育障碍(NDDs)中代谢型谷氨酸受体7(mGlu7)功能异常的机制问题，Vanderbilt大学团队构建了过表达人源GRM7B剪接变体的转基因小鼠模型。研究发现mGlu7B过表达导致小鼠mGlu7A亚型表达下调，并出现与mGlu7敲除动物相似的重复行为和认知缺陷，提示mGlu7活性需要精确调控。该研究为理解GRM7基因剂量效应提供了重要证据，发表于《Molecular Neurobiology》。

　　

神经发育障碍(NDDs)是一类严重影响认知和行为的疾病，其中代谢型谷氨酸受体7(mGlu7)的异常表达与自闭症、智力障碍等病症密切相关。既往研究发现，mGlu7低表达与Rett综合征等疾病表型相关，但关于mGlu7过表达的影响却鲜有报道。这引发了一个关键科学问题：mGlu7的活性是否需要精确调控？过多或过少的受体表达是否都会导致神经功能异常？

为解答这个问题，范德比尔特大学(Vanderbilt University)的研究团队通过CRISPR/Cas9技术构建了条件性过表达人源GRM7B剪接变体的转基因小鼠。这种受体亚型选择性地在神经突触前膜表达，对高浓度谷氨酸敏感。研究人员发现，转基因小鼠的mGlu7B表达量提升约5倍，但意外地伴随着内源性mGlu7A亚型的下调。通过RNAscope原位杂交和Western blot等技术证实，这种反馈调节发生在蛋白水平而非mRNA水平。

在关键实验技术方面，研究采用RNAscope原位杂交定量受体mRNA表达，Western blot分析蛋白亚型变化，海马脑片场电位记录评估突触可塑性，以及包括旷场实验、高架十字迷宫和条件性恐惧测试在内的行为学分析体系。

研究结果部分：

1. 分子表达特征：RNAscope显示GRM7B mRNA在转基因小鼠海马CA1区、皮层和杏仁核显著增加，同时Western blot检测到mGlu7A单体/二聚体表达下降50%。
2. 电生理变化：场电位记录发现，转基因小鼠对代谢型谷氨酸受体激动剂L-AP4的响应曲线右移，200μM浓度时反应减弱但800μM时增强，提示受体敏感性改变。然而，θ节律刺激诱导的长时程增强(LTP)未受影响。
3. 行为学异常：转基因小鼠表现出与mGlu7敲除动物相似的表型：后肢抓握时间显著增加（p<0.0001），条件性恐惧反应减弱（**p=0.0055），这与GRM7重复综合征患者的认知缺陷表型一致。

讨论部分指出，该研究首次揭示mGlu7存在"基因剂量效应"——类似于MECP2基因在Rett综合征与MECP2重复综合征中的双向调控特征。特别值得注意的是，mGlu7B过表达通过未知机制导致mGlu7A下调，这种亚型特异性调控可能涉及受体异源二聚体(mGlu7/8)的组装平衡。研究为理解GRM7临床突变谱提供了新视角，提示未来治疗NDDs时需要精确调节mGlu7活性水平，而非简单增强或抑制。

这项发表于《Molecular Neurobiology》的工作，由Geanne A. Freitas、Kelly Weiss等共同完成，不仅完善了对mGlu7神经调控机制的认识，还为开发靶向mGlu7的精准治疗策略奠定了理论基础。研究采用的floxed转基因策略，也为后续开展细胞特异性mGlu7调控研究提供了重要工具。