最近的一项研究表明，大脑体积的变化，特别是杏仁核及其亚区的变化，与自闭症和精神分裂症等精神疾病中的社会行为差异有关，重点关注Tbx1基因缺失在小鼠中的影响。Tbx1基因影响大脑体积和社会行为，在自闭症和精神分裂症中，其缺乏与杏仁核萎缩及社会激励评估受损有关。
一项发表在《分子精神病学》杂志上的研究指出，大脑体积的变化与自闭症谱系障碍和精神分裂症等精神疾病的社会行为差异有关。这项研究由德克萨斯大学圣安东尼奥健康科学中心（UT Health San Antonio）乔·R·和特蕾莎·洛萨诺长医学院药理学系教授Noboru Hiroi博士领导，揭示了特定基因的缺乏与小鼠社会行为差异之间的联系。这些行为差异类似于精神疾病中常见的现象。
与某些精神疾病相关的遗传变异
拷贝数变异（CNVs）是指染色体片段出现数量异常的遗传改变。这些基因组变异对脑结构的影响日益受到重视，并与精神疾病相关。CNVs通常涉及多个基因，但这些变异中单个基因对脑发育和精神疾病的具体贡献仍不清楚。
一个显著的例子是人类22号染色体的22q11.2区域，该区域包含超过30个蛋白质编码基因。其中，Tbx1基因在脑干细胞功能调节中起关键作用，这一点在Hiroi及其同事之前的研究所强调。Tbx1基因变异与多种神经发育和精神疾病密切相关，包括自闭症谱系障碍、精神分裂症、智力障碍和发展迟缓。了解Tbx1及其他基因在该区域的作用对于阐明CNV相关脑异常和精神结果的机制至关重要。
大脑体积差异
在这项研究中，研究团队创建了缺乏Tbx1基因的小鼠，并使用体积MRI分析来探索这些小鼠与野生型小鼠的大脑体积差异。他们还评估了Tbx1缺失小鼠与未改变小鼠的社会行为。
Hiroi发现，Tbx1缺乏的小鼠杏仁核及其周围皮质区域的体积减少，尤其是在一个称为杏仁核-梨状过渡区的小而神秘的亚区。杏仁核是情感行为调节的关键区域，尽管尚未完全理解，但杏仁核-梨状过渡区与许多处理感官和情感线索的脑区相连。
社交互动欲望受影响
Hiroi表示，动物和人类学会利用线索和上下文来判断社交体验是否有积极价值。作为社交生物，小鼠在选择隔离或聚集时倾向于选择互动。在这项研究中，野生型小鼠和Tbx1缺乏的小鼠可以选择两个围栏——一个有另一只小鼠，一个没有。野生型小鼠总是选择有另一只小鼠的围栏，而Tbx1缺乏的小鼠对是否有另一只小鼠存在不感兴趣，而是基于其他线索（如喜欢的垫料类型）做出选择。
“这项研究表明，Tbx1缺乏可能影响人类评估社交体验积极价值的能力。”Hiroi说。
下一步研究
Hiroi正进一步与UT Health San Antonio细胞和整合生理学系的Jason Pugh博士合作，研究Tbx1缺乏小鼠杏仁核-梨状过渡区特定类型神经元的兴奋性。他们还在开发能够在任何发育阶段启动和恢复Tbx1杂合性的模型。Hiroi表示，当模型完成后，他们计划使用该模型发现杏仁核萎缩的关键发育期。
杏仁核体积减少似乎起源于胚胎期，因此治疗干预可以针对这一时期。此外，杏仁核萎缩的程度可能是自闭症谱系障碍或精神分裂症患者社交体验受损的生物标志物。
“这项研究可以作为一个催化剂，将基础科学与人类脑成像研究以及神经发育障碍患者的临床研究联系起来，这已经是UT Health San Antonio的主要优势。”Hiroi说。
参考文献：“Tbx1杂合小鼠大脑高度分化的结构变化和受损的社会激励学习”（Takeshi Hiramoto, Akira Sumiyoshi, Risa Kato, Takahira Yamauchi, Takeshi Takano, Gina Kang, Marisa Esparza, Bailey Matsumura, Lucas J. Stevens, Yukiko J. Hiroi, Takaki Tanifuji, Rie Ryoke, Hiroi Nonaka, Akihiro Machida, Kensaku Nomoto, Kazutaka Mogi, Takefumi Kikusui, Ryuta Kawashima 和 Noboru Hiroi），2024年10月27日，《分子精神病学》。
DOI: 10.1038/s41380-024-02797-x
Hiroi的Tbx1研究的其他作者也来自UT Health San Antonio药理学系，以及日本东北大学发展、老化和癌症研究所、日本国家量子和放射科学技术研究所、日本相模原市麻布大学人-动物互动与互惠实验室。
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