Neuron:冯国平/路中华合作揭示自闭症谱系障碍的行为表型与神经生物标志物


SHANK3基因的单倍剂量不足是Phelan-McDermid综合征(PMS)的主要原因,这是一种伴有智力障碍和自闭症谱系障碍的严重神经发育疾病。

2026年5月12日,美国麻省理工学院冯国平、Robert Desimone及中国科学院深圳先进技术研究院路中华共同通讯在Neuron在线发表题为“Behavioral phenotypes and neuronal biomarkers in F1 mutant macaque model of SHANK3-associated autism spectrum disorders”的研究论文。该研究构建了F1代SHANK3杂合突变猕猴,通过多任务阵列系统揭示了睡眠障碍、社交缺陷、刻板行为及听觉处理异常,并建立了可量化的生物标志物。


Phelan-McDermid综合征(PMS),也称为22q13缺失综合征,其特征为发育迟缓、智力障碍、语言障碍和自闭症谱系障碍(ASD)症状。位于染色体22q13上的SHANK3基因已被确定为PMS的关键致病基因,单拷贝SHANK3功能丧失突变与PMS患者的神经或神经行为症状相关。

为了直接探究SHANK3在神经发育障碍中的作用,此前生成了5只SHANK3突变猕猴的创始者,但其中2只为纯合/复合杂合突变体,且所有创始者突变猴均存在不同程度的嵌合现象。这些创始者表现出一些核心的行为、生理和环路异常,类似于人类PMS患者的症状。

然而,迫切需要更好地理解F1代杂合猕猴(其所有细胞类型均携带单拷贝突变,与人类PMS患者相似)的表型。此外,更全面的表型分析可能揭示PMS和ASD的潜在生物标志物,从而有助于临床评估和治疗干预措施的开发。

机理模式图(图源自Neuron

研究人员此前报道,创始者SHANK3猕猴表现出与PMS某些方面相似的行为。然而,由于队列规模较小且存在嵌合现象,对其行为、生理和认知变化的了解有限。因此,该研究培育了规模更大的F1代杂合SHANK3+/−猕猴,以开展更全面的研究。研究发现SHANK3+/−猕猴存在睡眠障碍、探索行为减少、非典型社交互动、刻板行为以及脑功能连接改变。脑电图记录显示,其对听觉刺激的反应显著减弱。

在认知方面,SHANK3+/−猴子在工作记忆测试中未表现出重大缺陷,但在学习和执行配对联想记忆任务的能力上存在障碍。进一步开发了一个多任务阵列来系统评估自闭症相关表型,该阵列揭示了表型的异质性,并为测试治疗方法建立了潜在的生物标志物。

参考消息:https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(26)00313-2


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