科技日報訊 (記者羅云鵬)8月18日,記者從深圳華大生命科學研究院獲悉,深圳灣實驗室/北京大學深圳研究生院特聘研究員張勃團隊與華大生命科學研究院、斯坦福大學等機構的研究人員,利用基因編輯、時空組學等技術,明確了與孤獨癥密切相關的神經(jīng)連接蛋白3(Nlgn3)基因在大腦星形膠質(zhì)細胞中的位置,進一步闡釋了該基因影響小鼠社交行為的作用機制。研究論文近日發(fā)表在《分子精神病學》上。
Nlgn3基因存在于神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細胞中。過去的研究證實,缺失Nlgn3基因的小鼠會出現(xiàn)孤獨癥樣的行為表型。然而,Nlgn3基因在星形膠質(zhì)細胞中如何發(fā)揮作用,一直尚未明確。
本次研究中,科研團隊敲除小鼠星形膠質(zhì)細胞中的Nlgn3基因后發(fā)現(xiàn),小鼠星形膠質(zhì)細胞的數(shù)量、形態(tài)及相關突觸的數(shù)量和功能均未發(fā)生明顯變化。通過行為學實驗,科研團隊發(fā)現(xiàn),缺失Nlgn3基因并不會影響小鼠的社交行為、運動能力和焦慮水平,而是改變其社交方式。
為探究Nlgn3基因在星形膠質(zhì)細胞中的作用機制,科研團隊利用華大時空組學技術,結合高精度測序平臺,對小鼠大腦進行高清掃描,確認Nlgn3基因位于星形膠質(zhì)細胞的胞體區(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)細胞突觸數(shù)量和功能。
經(jīng)過進一步研究,科研團隊發(fā)現(xiàn),敲除星形膠質(zhì)細胞中的Nlgn3基因,可改變多種細胞類型中的基因表達,特別是與鈣穩(wěn)態(tài)通路相關基因。這可能是Nlgn3基因在星形膠質(zhì)細胞中影響信息傳導的方式之一。