CACNA1H基因敲除对小鼠孤独症样行为及海马神经元形态学的影响

目的研究CACNA1H基因敲除(knockout, KO)对小鼠孤独症样行为及海马神经元形态学的影响。方法25只3~4周龄C57BL/6背景的CACNA1H KO小鼠作为实验组, 26只同年龄同背景的野生型(wild type, WT)小鼠作为对照组。通过三箱实验和旷场实验观察小鼠社交、焦虑和重复刻板行为后测量其脑质量与脑体积, 用尼氏染色法(Nissl staining)观察海马神经元数目。将CACNA1H杂合子小鼠与Thy1-GFP-O小鼠杂交, 构建CACNA1H^-/--Thy1⁺(KO-GFP)及CACNA1H^+/+-Thy1⁺(WT-GFP)小鼠, 观察海马神经元树突棘密度及成熟度。结果三箱实验中, 社交测试阶段, KO小鼠在陌生鼠箱中的时间比空箱更长(F_{1, 14}=95.086, P < 0.05;Post-Hoc: P < 0.05), 探索的偏好指数与对照组相比差异无统计学意义(t=1.044, P>0.05);新社交对象识别测试阶段, KO小鼠在新陌生鼠箱与陌生鼠箱中的时间差异无统计学意义(F_{1, 14}=18.062, P < 0.05;Post-Hoc: P>0.05), 探索的偏好指数低于对照组(t=2.390, P < 0.05)。旷场实验中, KO小鼠在旷场中心活动时间明显少于对照组(t=2.503, P < 0.05), 自梳理时间明显多于对照组(t=-2.299, P < 0.05)。形态学结果显示, KO小鼠脑质量/体质量和脑体积与对照组相比差异均无统计学意义(t=0.356, P>0.05;t=-0.660, P>0.05), 但其海马齿状回区神经元数目较对照组减少(t=2.323, P < 0.05), 且KO-GFP小鼠海马齿状回区树突棘密度较对照组增加(t=-2.374, P < 0.05), 而成熟度差异无统计学意义(t=-1.935, P>0.05)。结论CACNA1H KO小鼠具有孤独症样行为, 可能与海马齿状回区神经元数目减少及树突棘密度增高有关。