自閉癥是一種常見的神經(jīng)發(fā)育紊亂疾病,主要癥狀為社交行為首先以及出現(xiàn)重復(fù)性的行為。目前全球范圍對(duì)自閉癥研究興趣越來越高,而且隨著大規(guī)模外顯子測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,一些新型的與自閉癥有關(guān)的基因也被鑒定出來。
SHANK3結(jié)構(gòu)域的突變是最典型的一類人類自閉癥相關(guān)遺傳缺陷。遺傳改造過的突變體小鼠是研究該蛋白在自閉癥發(fā)病過程中的病理學(xué)功能的最佳工具。然而,由于人與小鼠的大腦存在明顯的區(qū)別, 因此小鼠模型中得出的結(jié)論往往難以適用于臨床實(shí)踐。最近,來自中科院遺傳與發(fā)育研究所張永清博士課題組首次利用SHANK3缺陷型猴子模型發(fā)現(xiàn)了其神經(jīng)發(fā)育的障礙。
利用CRISPR/Cas9技術(shù),作者將獼猴胚胎中的SHANK3基因進(jìn)行改造,成功得到了三個(gè)存在獨(dú)特基因突變的后代,之后他們通過免疫組化等方式分析了猴子的各個(gè)組織中基因的突變情況。
后續(xù)的試驗(yàn)表明,SHANK3的突變會(huì)導(dǎo)致突觸后蛋白質(zhì),例如GluN2B、PSD95、mGluR5等的下調(diào),并且會(huì)導(dǎo)致Homer1b/c在細(xì)胞中的聚集。此外,突變體猴子的大腦前葉區(qū)成熟的神經(jīng)元數(shù)量有明顯降低,而星形細(xì)胞的數(shù)量則有明顯增加。
這些發(fā)現(xiàn)表明SHANK3蛋白對(duì)于靈長(zhǎng)類動(dòng)物大腦的早期發(fā)育具有重要的作用,揭示其具體的作用機(jī)制能夠促進(jìn)對(duì)自閉癥領(lǐng)域的了解。
相關(guān)結(jié)果發(fā)表在最近一期的《Cell Research》雜志上,文章題目為"Altered neurogenesis and disrupted expression of synaptic proteins in prefrontal cortex of SHANK3-deficient non-human primate"(來源:醫(yī)藥網(wǎng))