伏隔核特异性Shank3缺失通过社会动机特异性缺陷揭示自闭症社交行为新机制

《Communications Biology》：Deficiency of Shank3 in the nucleus accumbens reveals a loss of social-specific motivation

本研究针对自闭症核心症状——社交缺陷，首次利用新开发的Shank3flox/flox小鼠模型，通过病毒介导的伏隔核区域特异性基因敲除技术，发现Shank3在伏隔核中的特异性缺失会导致社会条件性位置偏好障碍，但不影响食物奖赏寻求行为。该研究揭示了SHANK3蛋白在社会动机调控中的特异性作用，为理解自闭症社交缺陷的神经环路机制提供了重要证据。

　　

在神经科学和精神病学领域，自闭症谱系障碍（ASD）的社交缺陷机制一直是研究的重点难点。SHANK3作为最常见的自闭症致病基因之一，在约2%的患者中发现突变，但其在特定脑区调控社交行为的具体机制尚不明确。以往研究表明，SHANK3蛋白在伏隔核（NAc）——这个调控奖赏和社会行为的关键脑区中高度表达，且ASD患者和多种自闭症小鼠模型都显示出NAc功能的异常。然而，传统全身性Shank3基因敲除模型存在多脑区共同影响的局限性，难以精确解析NAc特异性贡献。

为解决这一难题，耶鲁大学医学院遗传学系Yong-hui Jiang团队在《Communications Biology》上发表了最新研究成果。研究人员首先通过CRISPR/Cas9基因组编辑技术构建了新型Shank3^flox/flox小鼠模型，该模型在Shank3基因的第4-22外显子两侧插入loxP位点。通过向成年小鼠NAc内立体定向注射AAV5-CMV-Cre-GFP病毒，实现了该脑区特异性Shank3条件性敲除。Western blot和免疫组化结果证实，NAc区域SHANK3蛋白表达成功降低至约50%，模拟了患者中常见的单倍体不足状态。

研究采用多维度行为学范式系统评估了基因操作的行为学效应。在三室社交实验中，Shank3^fl/fl+CRE小鼠表现出对社会刺激室的偏好缺失，而对照组则正常偏好社会刺激。值得注意的是，在自然场景的幼鼠社交双相任务中，NAc特异性敲除并不影响动物的社交接触时间，表明其基础社交能力保持完整。

尤为关键的是，社会条件性位置偏好（sCPP）实验结果显示，Shank3^fl/fl+CRE小鼠对社会配对室产生条件性位置厌恶，而非正常偏好。这种社会动机特异性缺陷与食物奖赏寻求行为（杠杆按压任务）的正常表现形成鲜明对比，表明SHANK3在NAc中特异性调控社会动机，而非广义的奖赏处理。

进一步的行为学分析排除了运动功能、焦虑样行为等混淆因素。与全身性Shank3^Δe4-22敲除小鼠不同，NAc特异性敲除小鼠在旷场实验和高架十字迷宫中未表现出运动障碍或焦虑样行为增加，证实社会动机缺陷具有特异性。

技术方法方面，研究采用CRISPR/Cas9构建Shank3^flox/flox小鼠模型，通过立体定位注射AAV5-CMV-Cre-GFP实现NAc脑区特异性基因敲除，运用Western blot和免疫荧光验证蛋白表达，并结合三室社交、社会条件性位置偏好、杠杆按压等多维度行为学范式进行评估。

条件性Shank3缺失显著降低突触体SHANK3蛋白水平

通过病毒介导的Cre重组酶表达，研究人员在Shank3^fl/fl小鼠NAc中成功实现exon4-22条件性缺失。PCR检测证实重组效率，蛋白分析显示SHANK3表达量降至约50%，精准模拟了人类患者的单倍体不足状态。

NAc中Shank3缺陷削弱社交偏好

三室社交实验显示，NAc特异性Shank3敲除导致社会偏好缺失，而传统敲除小鼠表现出相似表型。值得注意的是，在自然社交场景中，NAc特异性敲除并不影响基础社交互动，表明缺陷特异于社会动机维度。

NAc中Shank3缺失不影响运动、理毛或焦虑样行为

与全身性敲除不同，NAc特异性Shank3缺陷小鼠在运动活动、焦虑样行为等基础行为维度无显著变化，排除了一般行为异常对社会动机结果的混淆。

NAc中Shank3缺失降低社会奖赏寻求而非食物奖赏寻求

杠杆按压实验证实，NAc特异性敲除小鼠的食物奖赏寻求行为保持完整。然而在社会条件性位置偏好范式中，这些小鼠表现出对社会配对室的条件性位置厌恶，揭示了社会动机的特异性缺陷。

讨论部分强调，本研究首次揭示了SHANK3在NAc中对社会动机的特异性调控作用，该作用独立于其他奖赏寻求行为。这一发现为理解自闭症社交缺陷的神经机制提供了新视角，支持社会动机理论在ASD中的作用。新开发的Shank3^flox/flox小鼠模型为研究SHANK3相关自闭症的脑区特异性机制提供了重要工具。未来研究需要进一步探索NAc与相关脑区（如VTA、vCA1等）构成的神经网络在SHANK3调控社会行为中的协同作用，以及应激水平对社会动机影响的潜在机制。