科技日?qǐng)?bào)訊 (記者羅云鵬)8月18日,記者從深圳華大生命科學(xué)研究院獲悉,深圳灣實(shí)驗(yàn)室/北京大學(xué)深圳研究生院特聘研究員張勃團(tuán)隊(duì)與華大生命科學(xué)研究院、斯坦福大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員,利用基因編輯、時(shí)空組學(xué)等技術(shù),明確了與孤獨(dú)癥密切相關(guān)的神經(jīng)連接蛋白3(Nlgn3)基因在大腦星形膠質(zhì)細(xì)胞中的位置,進(jìn)一步闡釋了該基因影響小鼠社交行為的作用機(jī)制。研究論文近日發(fā)表在《分子精神病學(xué)》上。
Nlgn3基因存在于神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞中。過(guò)去的研究證實(shí),缺失Nlgn3基因的小鼠會(huì)出現(xiàn)孤獨(dú)癥樣的行為表型。然而,Nlgn3基因在星形膠質(zhì)細(xì)胞中如何發(fā)揮作用,一直尚未明確。
本次研究中,科研團(tuán)隊(duì)敲除小鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞中的Nlgn3基因后發(fā)現(xiàn),小鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞的數(shù)量、形態(tài)及相關(guān)突觸的數(shù)量和功能均未發(fā)生明顯變化。通過(guò)行為學(xué)實(shí)驗(yàn),科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),缺失Nlgn3基因并不會(huì)影響小鼠的社交行為、運(yùn)動(dòng)能力和焦慮水平,而是改變其社交方式。
為探究Nlgn3基因在星形膠質(zhì)細(xì)胞中的作用機(jī)制,科研團(tuán)隊(duì)利用華大時(shí)空組學(xué)技術(shù),結(jié)合高精度測(cè)序平臺(tái),對(duì)小鼠大腦進(jìn)行高清掃描,確認(rèn)Nlgn3基因位于星形膠質(zhì)細(xì)胞的胞體區(qū)域,而非有突觸分布的末梢。該發(fā)現(xiàn)或可解釋為何敲除Nlgn3基因不影響星形膠質(zhì)細(xì)胞突觸數(shù)量和功能。
經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究,科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),敲除星形膠質(zhì)細(xì)胞中的Nlgn3基因,可改變多種細(xì)胞類型中的基因表達(dá),特別是與鈣穩(wěn)態(tài)通路相關(guān)基因。這可能是Nlgn3基因在星形膠質(zhì)細(xì)胞中影響信息傳導(dǎo)的方式之一。