7月26日江蘇省麻醉學重點實驗室/江蘇省麻醉與鎮痛應用技術重點實驗室安述明、曹君利教授與東南大學謝維教授團隊合作在Journal of Clinical Investigation(醫學期刊1區,Top 期刊,自然指數期刊)雜志上發表文章《Autism-associated neuroligin-3 deficiency in medial septum causes social deficits and sleep loss in mice》,揭示內側隔核自閉癥相關基因NLG3敲除導致社交記憶損傷和睡眠障礙。在該研究中,麻醉學重點實驗室孫海艷副教授和碩士畢業生申宇為共同第一作者,麻醉學重點實驗室安述明、曹君利教授與東南大學謝維教授為共同通訊作者。麻醉銜接班本科生倪鵬濤,研究生劉鑫、李燕、邱幀童、蘇佳文、王一涵、孔祥熙也作出了重要貢獻。
自閉癥是兒童常見的精神疾病,嚴重威脅兒童健康。社交障礙是自閉癥核心癥狀之一。臨床研究發現,60%-86%的兒童自閉癥患者都患有睡眠障礙;另一方面,也有研究表明睡眠異常與多種精神疾病相關,睡眠障礙常導致社交障礙。為什么自閉癥患者的睡眠障礙發生率如此高?目前還沒有關于自閉癥/社交障礙和睡眠障礙之間關系機制的研究報道。因此,研究自閉癥/社交障礙-睡眠障礙共患病的神經機制具有重要的臨床價值和科學意義。
該研究發現敲除小鼠內側隔核自閉癥相關基因NLG3,不僅會導致小鼠社交記憶損傷,還會引起小鼠睡眠減少。進一步研究發現,這些小鼠內側隔核GABA能神經元在社交回避和清醒時異常興奮。而通過光遺傳學過度興奮正常野生型C57BL/6小鼠內側隔核GABA能神經元,也會導致小鼠出現社交記憶損傷和睡眠減少。相反,抑制NLG3敲除小鼠內側隔核中GABA能神經元,能夠改善其社交記憶和睡眠。
順行和逆行病毒示蹤結果顯示,這些GABA能神經元分別投射至視前區(調控睡眠的關鍵腦區)和海馬CA2區(調控社交行為的關鍵腦區)。進一步研究發現,光遺傳學失活接收內側隔核GABA能神經元投射的視前區神經元,小鼠的非快動眼睡眠減少但不影響其社交行為;而光遺傳學抑制接收內側隔核GABA能神經元支配的海馬CA2神經元,小鼠表現出社交記憶障礙,但是不影響其睡眠。這些結果表明內側隔核GABA能神經元同時編碼社交記憶和調控睡眠/覺醒行為,這群神經元通過內側隔核至視前區及內側隔核至海馬CA2區這兩條不同的通路分別調控睡眠和社交行為這兩種不同模式的生理反應。
該研究不僅揭示自閉癥患者表現睡眠障礙的發病機理,也為自閉癥患者的睡眠障礙的臨床治療策略提供了新的思路。(作者: 文:安述明)