VisuTrack用戶文章丨軍事醫學研究院李斐/李錦團隊揭示NPSR1 突變與情緒行為的新關聯

神經肽S（NPS）及其受體NPSR1對焦慮、清醒狀態、學習記憶等行為有著重要調控作用，臨床研究也發現，NPSR1基因上的I107N突變與人的情緒、睡眠以及應激反應異常密切相關，然而目前仍不清楚這一突變具體如何影響動物行為，以及它的作用是否存在性別差異。

基于此，軍事醫學研究院毒物藥物研究所李斐副研究員、李錦研究員在《Neuropharmacology》雜志發表了“Neuropeptide S Receptor 1 variant (I107N) regulates behavioral characteristics and NPS effect in mice in a sex-dependent manner”揭示了神經肽S受體1變異體（I107N）以性別依賴的方式調節小鼠的行為特征及神經肽S（NPS）的效應。

為了闡明該SNP的病理生理學及藥理學意義，作者構建了攜帶人類特異性AA變異型NPSR1的小鼠模型。該模型表現出與人類觀察結果一致的性別特異性行為差異，包括恐懼反應、焦慮和抑郁。值得注意的是，腦室內注射NPS（1 nmol）顯著促進了NPSR TT型小鼠的運動活性并緩解了由逼近刺激引發的恐懼和焦慮樣行為，但在NPSR AA型小鼠中未觀察到此效應。在強迫游泳實驗中，NPS也以性別和基因型依賴的方式減少了抑郁樣行為。作者對NPSR變異小鼠的研究加深了對由NPSR1 SNP引起的表型和藥理學差異的理解，為攜帶該SNP的人類生理過程研究提供了重要的動物模型。

圖一 NPSR1 I107N點突變敲入小鼠品系的構建與鑒定

作者采用CRISPR/Cas9基因編輯技術，構建了攜帶人源特異性NPSR1 I107N突變的基因敲入小鼠，該突變位于基因第4外顯子，通過同源定向修復將TT突變為AA并經測序驗證獲得AA純合突變小鼠；小鼠符合孟德爾遺傳規律，生長及存活均正常。

研究對10～16周齡小鼠每兩周檢測體重與體長，通過三因素重復測量方差分析發現，NPSR1基因型、性別和時間均顯著影響小鼠體重和體長，其中體重受基因型、性別、時間及時間與性別、基因型與時間交互作用影響，體長受基因型、性別、時間、時間與性別交互作用及三者交互作用影響；雄性AA突變小鼠各年齡段體重、體長均顯著低于TT野生型小鼠，雌性AA突變小鼠體長顯著短于TT小鼠，且相同基因型下雄性小鼠體重和體長均顯著高于雌性。

圖二 NPSR1 I107N變異及性別對小鼠正常行為的影響

作者在NPSR1 AA型和TT型小鼠中監測了40分鐘內的精細行為（），包括不動、僵直、爬行、理毛、彎腰、甩頭、嗅探、伸展和轉身。

雙因素方差分析顯示，基因型和性別均未對小鼠的日常行為產生統計學上的顯著影響。

圖三 NPSR1 I107N變異及性別對運動活性的影響

本研究采用運動活性測試評估了NPSR1 AA純合子與TT純合子小鼠的活動能力。

雙因素方差分析顯示，AA型小鼠與TT型小鼠在運動能力方面無顯著差異。此外，統計結果表明，在各測試時間點，不同NPSR1基因型及性別的小鼠之間，其活動能力均無顯著差異。

圖四 NPSR1 I107N變異及性別對曠場實驗中焦慮樣行為的影響

作者采用曠場實驗和高架十字迷宮實驗評估了NPSR1 AA型和TT型小鼠的焦慮樣行為。

曠場實驗結果顯示，雙因素方差分析存在顯著的性別依賴性基因型效應，基因型與性別在中心區域停留時間、進入次數及移動距離上均存在顯著交互作用。雄性中，TT型小鼠在中心區域活動更少，焦慮樣行為更高；雌性中，AA型小鼠焦慮更明顯。同一基因型內，AA型雌性比雄性焦慮更顯著，TT型雌雄間無明顯差異。

高架十字迷宮實驗以開放臂進入次數比例和停留時間比例評估焦慮，同樣發現基因型與性別存在顯著交互作用。雄性中，AA型小鼠在開放臂活動更多，焦慮更低；雌性中，AA型焦慮少于TT型。同一基因型內，AA型雌性比雄性焦慮更高，而TT型則是雄性比雌性焦慮更高。

總結

綜上所述，本研究證實NPSR1變異在調節精神疾病中發揮作用。利用NPSR1 TT和AA純合子小鼠，作者發現TT基因型是以性別依賴的方式導致焦慮、抑郁和驚恐的危險因素。此外，本研究為NPSR1 TT基因型具有增強的藥理學功能提供了額外證據。通過該小鼠模型深入探究NPSR變異相關疾病的機制以及NPSR1配體的影響，有望推動基于個體NPSR SNP譜的個性化療法開發。

文章來源：

https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2023.109771

欣軟產品應用

歡迎轉發分享