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提出基于突触细胞生物学特征的自闭症社交障碍分型标准

  寻找自闭症社交障碍的共性神经机制,建立生物学机制指导下的临床症状分型标准,是发展自闭症精准诊疗新策略的重要突破口。李伟广团队、张孝勇团队与上海交通大学医学院附属新华医院团队、华东师范大学团队合作研究发现,在社交行为关键脑区——mPFC双向操纵突触骨架调节蛋白(Rac1)活性均导致小鼠社交能力下降。利用小动物核磁共振波谱(MRS)技术测量神经递质发现,Rac1活性上调导致谷氨酸递质含量降低,不影响GABA递质;Rac1活性下调不影响谷氨酸递质,增加GABA含量。进一步研究发现,mPFC兴奋性神经元Rac1活性上调,导致谷氨酸能神经元兴奋性和谷氨酸递质含量降低;在小清蛋白(PV)阳性的抑制性中间神经元下调Rac1活性,导致PV神经元兴奋性和GABA递质含量增加,二者均导致小鼠社交新颖性测试(反映社交记忆)功能受损。相比而言,在这两类神经元上进行相反方向的Rac1活性操纵,不影响社交行为。利用自闭症模型小鼠Shank3B KO进行测试发现,其社交记忆功能受损,mPFC区Rac1活性升高,谷氨酸能神经元兴奋性和谷氨酸递质含量均降低。在Shank3B KO小鼠mPFC谷氨酸能神经元选择性地进行Rac1活性抑制或神经元兴奋性上调干预,均能明显改善该自闭症模型小鼠的社交障碍。为此,研究团队提出了基于突触细胞生物学特征的社交障碍分型标准,即分为“Rac1上调型”和“Rac1下调型”,二者均导致mPFC抑制性/兴奋性比值失衡性增高,为发展生物学机制指导下的社交障碍干预新策略奠定了理论基础(Cell Rep, 2022, 41: 111722)。