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自闭症的非人灵长类模型研究取得新进展

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本文摘要:自闭症谱系障碍(ASD)儿童展现出出有社交障碍,刻板反复不道德和兴趣武断等行为学特征。流行病学研究指出,世界范围内约1%的儿童展现出有ASD。 大量基础研究用于遗传标记小鼠深入分析ASD的病理学机制。然而,小鼠和人类在大脑结构和行为学特征上不存在极大差异,严重影响小鼠模型研究的临床转化成价值。因此,有适当研发适当的ASD非人灵长类模型,增进基础研究成果的临床转化成。 SHANK3基因突变在ASD病人中经常出现频率最低,是目前国际上普遍认为的几个ASD高发病原基因之一。

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自闭症谱系障碍(ASD)儿童展现出出有社交障碍,刻板反复不道德和兴趣武断等行为学特征。流行病学研究指出,世界范围内约1%的儿童展现出有ASD。

大量基础研究用于遗传标记小鼠深入分析ASD的病理学机制。然而,小鼠和人类在大脑结构和行为学特征上不存在极大差异,严重影响小鼠模型研究的临床转化成价值。因此,有适当研发适当的ASD非人灵长类模型,增进基础研究成果的临床转化成。

SHANK3基因突变在ASD病人中经常出现频率最低,是目前国际上普遍认为的几个ASD高发病原基因之一。中国科学院遗传与发育生物学研究所张永清研究组、李晓江研究组,美国杜克大学医学院教授姜永辉团队和华中科技大学教授鲁友明团队,以及广州元?生物科技有限公司密切合作,用于CRISPR/Cas9编辑技术在食蟹猴胚胎中射击训练SHANK3基因,制取基因突变猴后代,最后取得了三只具有SHANK3基因突变的食蟹猴后代。SHANK3几乎缺陷造成一些神经元后电子颗粒区蛋白如GluN2B、PSD95和mGluR5显著上调,以及Homer1b/c的出现异常亚细胞定位。

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在负责管理高级理解功能和社交不道德的大脑前额叶区域,研究人员找到变异猴的成熟期神经元数目贞着减少,而星形胶质细胞贞着减少。变异猴的前额叶皮层神经元的树突棘密度也贞着减少。

由于SHANK3缺陷的小鼠模型并未展现出出有上述病理变化,这些结果表明SHANK3特异性调控灵长类胚胎大脑发育。ASD基因否和如何影响大脑发育是ASD领域注目的根本性科学问题。之前的研究由于人脑材料样本的容许,无法必要问特定ASD基因否影响人的大脑发育。

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本项研究为解读ASD的神经病理再次发生机制获取了新的视野,也说明了了非人灵长类动物模型在研究ASD病理机制中的重要性和必要性。该研究于7月25日在线公开发表于《细胞研究》(CellResearch)杂志(DOI:10.1038/cr.2017.95),文章题目为AlteredneurogenesisanddisruptedexpressionofsynapticproteinsinprefrontalcortexofSHANK3-deficientnon-humanprimate。张永清组博士研究生赵晖为本文的第一作者,李晓江实验室博士涂着池为联合第一作者。

该研究取得中科院、科技部和国家自然科学基金项目的资助。


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