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研究揭示孤独症发病的新分子机制

发布日期:2022-04-19 12:16    点击次数:176

孤独症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder,ASD)是一类复杂的遗传异质性神经发育疾病。Shanks基因家族是ASD高风险致病基因。迄今发现的ASD易感基因大多与突触功能调控相关。N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体是一类突触后离子型谷氨酸受体,介导并调控突触可塑性。Shank2/3基因缺失/突变的小鼠ASD模型表现出不同程度的NMDA受体功能障碍,调控NMDA受体功能可以有效改善ASD模型中孤独症样表型。然而,Shank介导的NMDAR功能调节所涉及的分子机制仍不清楚。

4月5日,中国科学院遗传与发育生物学研究所与北京师范大学合作,在Cell reports上,发表了题为POSH Regulates Assembly of the NMDAR/PSD-95/Shank Complex and Synaptic Function的研究成果。该研究利用条件敲除型小鼠,结合生物化学、小鼠行为学分析和神经电生理等技术,阐明了JNK信号通路支架蛋白POSH与突触后支架蛋白PSD-95和SHANK2/3共同聚集在突触后调控突触形态发生。POSH缺失导致POSH cKO小鼠海马脑区中NMDA受体各亚基和SHANK2/3在突触后的分布显著减少,NMDAR的突触后电流和NMDAR依赖的LTP显著缺陷,进而影响突触的发育及可塑性,造成POSH缺失小鼠典型的孤独症样行为和学习记忆能力障碍。

本研究不仅证实了POSH是潜在的ASD相关基因,而且证明POSH与PSD-95和SHANK2/3互作,在NMDAR介导的生理活性、突触发育、个体行为以及学习和记忆中发挥重要作用。该研究推进了关于ASD发病机制的研究,并为今后ASD相关研究和治疗提供了有价值的动物模型。研究工作得到国家自然科学基金、科技部与中科院的支持。

POSH与PSD-95和SHANK2/3互作,在NMDAR介导的生理活性、突触发育以及个体行为中发挥关键作用

来源:中国科学院遗传与发育生物学研究所