科技日報記者 趙漢斌
11月30日，國際知名學(xué)術(shù)期刊《細胞發(fā)現(xiàn)》發(fā)表敲除巨型ANK2基因?qū)е潞锏哪X容量急劇損失，但基本腦功能表現(xiàn)正常的發(fā)現(xiàn)。此項研究揭示了該基因在靈長類大腦發(fā)育中的關(guān)鍵作用，并很好地顯示了其在嚙齒類動物和靈長類動物之間存在的巨大進化差異，也為研究大腦功能重組和可塑性提供了新的極佳模型。
昆明動物研究所供圖
自閉癥譜系障礙，是一類神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病，核心癥狀為社會交往障礙和重復(fù)刻板行為。此癥影響全世界約百分之一至二的人口，臨床可分為綜合征型和非綜合征型。巨型ANK2基因主要分布于神經(jīng)系統(tǒng)，有報道顯示其突變與非綜合征型自閉癥譜系障礙發(fā)病相關(guān)。大多數(shù)綜合征型自閉癥譜系障礙都有遺傳基礎(chǔ)，大多數(shù)非綜合征型病癥發(fā)病原因尚不清楚，研究的基因也比較有限。
依托中國科學(xué)院昆明動物研究所承擔建設(shè)的靈長類模式動物表型與遺傳研究國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，來自中國科學(xué)院昆明動物研究所、北京大學(xué)心理與認知科學(xué)學(xué)院、上海科技大學(xué)和云南中醫(yī)藥大學(xué)等單位的多個團隊，應(yīng)用基因編輯技術(shù)，成功地在食蟹猴和獼猴體內(nèi)實現(xiàn)了巨型ANK2基因的敲除。磁共振影像分析發(fā)現(xiàn)，敲除巨型ANK2基因的食蟹猴和獼猴均在大腦發(fā)育方面表現(xiàn)出異常，側(cè)腦室異常增大，灰質(zhì)體積出現(xiàn)大量損失。針對腦結(jié)構(gòu)影像數(shù)據(jù)進行的定量分析表明，大腦灰質(zhì)體積的損失主要位于左視區(qū)1、左視區(qū)2、左前視區(qū)、左腹側(cè)顳葉皮層和右內(nèi)側(cè)額葉皮層。然而，這些巨型ANK2基因突變猴，卻沒有表現(xiàn)出非綜合征型自閉癥譜系障礙樣癥狀，它們的睡眠和覺醒周期、社交互動和環(huán)境探索行為均呈現(xiàn)正常。
這些結(jié)果一方面提示了大腦的巨大可塑性，同時研究團隊建立的巨型ANK2基因敲除猴模型，對未來深入解析生命現(xiàn)象變化中的表型與遺傳關(guān)系，研究大腦功能重組和可塑性具有重要意義。
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