《Frontiers in Behavioral Neuroscience》：Domain-specific and sex-dependent behavioral alterations in the BTBR mouse model of autism
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自闭症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder, ASD）是一种神经发育疾病，以社交沟通缺陷和受限、重复性行为为特征，常伴有运动、认知和焦虑相关改变。尽管ASD在男性中的诊断率高于女性，但女性在临床前研究中的代表性仍然不足，限制了对性别依赖性
自闭症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder, ASD）是一种神经发育疾病，以社交沟通缺陷和受限、重复性行为为特征，常伴有运动、认知和焦虑相关改变。尽管ASD在男性中的诊断率高于女性，但女性在临床前研究中的代表性仍然不足，限制了对性别依赖性表型的理解。BTBR T+ Itpr3tf/J（BTBR）小鼠品系是一种广泛使用的ASD动物模型，但其跨功能领域的性别特异性行为特征尚未得到充分表征。研究人员对雄性和雌性BTBR小鼠及野生型（Wild-Type, WT）对照进行了系统的多领域行为评估，考察了动作控制、运动学习、社交行为和焦虑相关探索。尽管操作性反应获得正常，但BTBR小鼠表现出改变的动作控制，其特征是习惯性反应减少，并且在长期习惯训练后对动作-结果偶联保持敏感性，且该效应在雌性中更为明显。在加速转棒任务中，BTBR小鼠表现出运动学习受损，在雄性中更为突出，而在恒速条件下的表现表明基线运动协调性基本保留。社交缺陷具有维度特异性：BTBR雄性表现出社交探究启动延迟，而BTBR雌性表现出社交参与减少。在高架十字迷宫（Elevated Plus Maze, EPM）中，总体基因型效应较小；然而，BTBR品系内部出现了性别依赖性差异，提示探索行为和风险评估策略发生改变，而非普遍性焦虑样行为。总之，这些发现确定了BTBR小鼠在动作选择、运动学习、社交行为和焦虑相关探索方面的领域特异性和性别特异性改变。这些结果强调了在临床前ASD研究中进行性别分层分析的重要性，并为研究ASD相关表型的机制提供了行为框架。
自闭症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder, ASD）是一种神经发育障碍，其核心表现为社交沟通缺陷和受限、重复性行为，并常伴随运动、认知及焦虑相关改变。流行病学数据显示，男性ASD患病率显著高于女性，但临床前研究中雌性动物长期代表性不足，导致对性别依赖性表型的理解十分有限。BTBR T+ Itpr3tf/J（BTBR）小鼠是广泛使用的特发性ASD模型，表现出社交缺陷、重复行为及胼胝体缺失等神经解剖特征，然而以往研究多集中于雄性或将两性数据合并分析，可能掩盖了性别特异性的行为表型。因此，系统评估两性BTBR小鼠在多个行为领域的表现，对于揭示ASD表型异质性、推进临床转化研究具有重要意义。
研究人员利用雄性（n=11）和雌性（n=11）BTBR小鼠，以及年龄匹配的C57BL/6J野生型（Wild-Type, WT）对照（雄性n=10，雌性n=10）开展了系统的多领域行为评估，涵盖操作性学习、动作控制、运动协调、社交互动和焦虑样行为。所有动物均购自Jackson Laboratory并内部繁殖，实验时均为6–8周龄年轻成年小鼠。主要技术方法包括：操作性条件反射训练（连续强化CRF及随机间隔RI）、结果去价值化测试、省略测试、加速及恒速转棒实验、社交接近测试、高架十字迷宫（EPM）测试，并通过细胞色素氧化酶（CO）染色验证胼胝体缺失这一BTBR品系特征。
**大体表型和组织学验证**：BTBR小鼠出现局部脱毛，脑片CO染色显示其胼胝体完全缺失、海马连合显著减少，与WT小鼠的正常结构形成鲜明对比，确认了该品系特征性神经解剖异常。
**初始获得（CRF）**：在连续强化训练中，全部WT小鼠（n=20）和大部分BTBR小鼠（n=16）成功获得压杆反应，6只BTBR小鼠未达标而排除。BTBR小鼠整体压杆率高于WT，但两基因型随时间的学习轨迹相似，表明动作-结果学习完好。性别分层显示BTBR雄性和雌性习得模式类似，而WT雄性在后期压杆率高于WT雌性。性别匹配比较进一步发现，BTBR雌性和雄性的压杆率均高于同性别WT，提示反应率的基因型差异并不影响基本操作性学习。
**习惯性压杆（RI训练）**：在随机间隔训练中，两种基因型的压杆率均随训练增加，但BTBR整体压杆率低于WT。该效应主要由雌性BTBR驱动：雌性BTBR压杆率显著低于BTBR雄性，也低于WT雌性，而雄性BTBR与WT雄性无差异。这表明雌性BTBR在习惯性反应的形成或表达上存在特异性损害。
**结果去价值化**：经过长期RI训练后，WT小鼠在结果去价值化后压杆率无明显变化，符合习惯性控制特征；而BTBR小鼠显著降低压杆，表明其行为仍受结果价值影响，保留了目标导向控制。分性别统计显示，雌性BTBR对去价值化显著敏感，雄性BTBR虽有类似趋势但未达到显著水平，WT两性均不敏感，提示雌性BTBR习惯形成受损更为突出。
**省略测试**：在省略程序中，杠杆按压会延迟食物奖赏，BTBR小鼠比WT更快抑制压杆，且雌性BTBR在最初10分钟内反应显著减少，而雄性BTBR与WT差异不明显。这进一步证明雌性BTBR对动作-结果因果关系的敏感性增强，持续保持目标导向控制。
**转棒表现**：加速转棒测试中，WT小鼠的表现随试验次数明显改善，而BTBR小鼠无改善，表明运动学习受损。性别分析显示，雄性BTBR表现显著差于雌性BTBR，且与WT雄性相比，雄性BTBR缺乏学习改善，而雌性BTBR与WT雌性学习轨迹相当。恒速转棒条件下，总体基因型无差异，但雄性BTBR仍略低于WT雄性，雌性BTBR与WT雌性无差异。这说明BTBR的运动缺陷主要涉及适应递增运动需求的学习过程，而非基线运动协调性全面受损，且该缺陷具有雄性偏向。
**社交互动**：在社交接近测试中，BTBR整体进入互动区的次数少于WT，但总互动时间无基因型差异。性别分层揭示，雌性BTBR进入互动区的次数和停留时间均显著低于BTBR雄性和WT雌性，而雄性BTBR的首探潜伏期明显长于BTBR雌性和WT雄性，但其总体互动指标未降低。这表明BTBR小鼠的社交缺陷具有性别和维度特异性：雌性表现为社交参与减少，雄性表现为社交启动延迟。
**焦虑样行为**：在高架十字迷宫中，BTBR和WT在闭臂潜伏期、闭臂时间和开放臂进入次数等指标上总体差异不大，但BTBR内部呈现性别依赖性模式。雄性BTBR更快进入闭臂并在其中停留更久，提示回避型探索；雌性BTBR则更频繁进入开放臂但每次停留时间较短，提示探索取样增加但持续暴露于开放区域的时间减少。这反映了两性在焦虑相关行为中采用了不同的应对策略，而非一致的焦虑表型。
讨论部分指出，BTBR小鼠并非呈现单一的ASD样表型，而是表现出性别和领域特异性的行为组合。雌性BTBR的主要异常集中在习惯形成障碍、持续目标导向控制、社交参与减少和探索模式改变；雄性BTBR则以运动学习缺陷、社交探究延迟和回避行为增加为特征。这些差异可能涉及皮质-纹状体回路、小脑功能及性激素调节，但本研究未直接检测神经机制。局限性包括未进行机制层面分析，且BTBR品系特有的胼胝体缺失可能影响行为表现，因此结论需在该模型背景下解释。未来研究应结合电生理、神经化学和分子技术，并扩展至其他ASD模型，以确定保守的性别依赖性表型及其机制。
研究结论：这些发现确定了BTBR小鼠在动作选择、运动学习、社交行为和焦虑相关探索方面的领域特异性和性别特异性改变，强调了在临床前ASD研究中进行性别分层分析的重要性，并为探究ASD相关表型的潜在机制提供了行为学框架。
