小脑深部核团结构和功能异常导致脆性X综合征小鼠运动技能学习障碍

作     者：陈依琪 

作者单位：武汉科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曾燕

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 10[医学] 

主      题：脆性X综合征 小脑深部核团 运动技能学习 树突棘 

摘      要：背景:脆性X综合征是智力障碍和孤独症谱系障碍单基因突变的主要遗传形式。患者除认知障碍、社会行为障碍、神经功能缺陷以及面部异常外,还可能表现出运动技能学习障碍。小脑深部核团是大脑-小脑环路中调控运动学习的重要脑区,然而FXS运动技能学习障碍与小脑深部核团的关系仍有待研究。目的:本研究以FXS小鼠为研究对象,旨在探讨Fmr1 KO小鼠是否存在运动技能学习缺陷,并进一步探讨小脑深部核团在其中的作用,以及该脑区神经元的树突棘结构和功能状态。方法:本研究分别采用Fmr1基因敲除小鼠(FVB.129P2-Pde6bTyr Fmr1/J)(Fmrl KO)和野生型小鼠(FVB.129P2-Pde6bTyr/Ant J)(WT)作为FXS的实验及对照模型。1)以单粒种子抓取实验、平衡木实验为运动技能学习行为学范式,分别评估两组小鼠前肢运动控制能力和运动平衡能力;2)使用工具病毒抑制WT组小鼠目标脑区神经元活动,通过行为范式再次评估小鼠运动技能学习能力;3)利用病毒介导的神经元精细形态标记技术,通过共聚焦显微镜镜下观察Fmr1KO小鼠小脑深部核团神经元的树突棘结构;4)在体光纤记录通过检测钙信号波动,观测目标脑区神经元的活动状况。结果:1)相比于对照组,Fmr1 KO组小鼠运动技能学习明显缺陷;2)抑制小脑深部核团脑区神经元后,小鼠运动技能学习明显缺陷;3)Fmr1 KO小鼠小脑深部核团中的内侧核和间位核神经元的树突棘结构明显异常;4)Fmr1 KO组小鼠小脑深部核团中的内侧核和间位核神经元活动明显弱于对照组小鼠。结论:Fmr1 KO小鼠小脑深部核团中的内侧核和间位核发育异常,导致小鼠运动技能学习缺陷。