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【ANY-maze應用分享】人鼠嵌合體實驗揭秘精神分裂癥中膠質(zhì)細胞奧秘

來源:蘇州格羅貝爾生物科技有限公司   2025年03月28日 13:40  
你能想象,小鼠大腦里住進人類細胞,竟能為攻克精神分裂癥帶來新希望,?一篇名為《Human iPSC Glial Mouse Chimeras Reveal Glial Contributions to Schizophrenia》的研究文章,,就通過一場腦洞大開的實驗,,為我們理解這一復雜疾病提供了新視角,。
    研究人員使用ANY-maze動物行為學軟件對小鼠進行了多種行為測試包括自發(fā)活動,、社交互動以及認知功能的檢測,,包括高架十字,、三箱社交等。


【文章分享】人鼠嵌合體實驗揭秘精神分裂癥中膠質(zhì)細胞奧秘




“細胞搬家”:人鼠嵌合體誕生
    研究人員先利用人類誘導多能干細胞(iPSCs)技術(shù),,從精神分裂癥患者和健康對照者的皮膚細胞中生成了 iPSC ,,再將其分化為膠質(zhì)祖細胞。隨后,,這些細胞被 “移植” 到新生免疫缺陷小鼠的大腦內(nèi),。隨著小鼠一天天長大,人類膠質(zhì)細胞在小鼠腦內(nèi) “落地生根”,替代了部分小鼠自身的膠質(zhì)細胞,,人 - 鼠嵌合體模型就這樣誕生啦,!

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小鼠行為大考驗
    為了探究這些 “住進” 小鼠大腦的人類膠質(zhì)細胞會產(chǎn)生什么影響,研究人員用 ANY-maze動物行為學軟件,,給小鼠們安排了一場又一場 “考試”,。     


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A. 聽覺不 “靈光”:預脈沖抑制(PPI)實驗

在正常髓鞘化的 rag1?/?小鼠中開展的 PPI 實驗發(fā)現(xiàn),移植了精神分裂癥患者人類膠質(zhì)前體細胞(SCZ hGPCs)的小鼠,,就像聽力突然下降一樣,,在所有預脈沖音量下的聽覺預脈沖抑制均減少。對照組和 SCZ hGPC 移植動物之間的 PPI 程度,,存在顯著差異,。

B. 焦慮 “爆棚”:高架十字迷宮實驗

在高架十字迷宮實驗里,移植了 SCZ hGPCs 的小鼠,,就像恐高又膽小的孩子,,比起對照組小鼠,更偏愛封閉空間,,極力避免高空,,這表明它們的焦慮水平更高。數(shù)據(jù)顯示,,移植了患者 hGPCs 的小鼠比對照組植入小鼠更傾向于待在封閉臂中,。

C. 快樂 “失靈”:蔗糖偏好實驗

對移植小鼠來說,原本香甜的糖水似乎失去了吸引力,。SCZ GPC 移植小鼠不太偏好甜水,,表現(xiàn)出快感缺乏。

D. 社交 “恐懼”:三箱社交化測試

當被放進三箱社交化測試的盒子里,,移植了 SCZ hGPCs 的小鼠,,就像患上了 “社交恐懼癥”,比起對照組小鼠,,更回避陌生人,。無論是以與陌生小鼠相處時間相對于空籠子的比例,還是直接計算與陌生小鼠相處的凈時間來分析,,都能看出顯著差異,。

E. 記性 “變差”:新物體識別實驗

在新物體識別實驗中,移植了 SCZ hGPCs 的小鼠仿佛記憶力衰退,,新物體識別能力顯著較差,。

F-G. 作息 “紊亂”:日間活動和睡眠模式評估

對 70 - 80 周齡的成年小鼠進行 72 小時日間活動和睡眠模式評估后發(fā)現(xiàn),SCZ 小鼠比對照小鼠更活躍,,睡眠模式也被打亂成較短片段,。

只需要一套ANY-maze動物行為學軟件,就能滿足多種行為測試需求,!極大節(jié)省了研究成本,!




    研究發(fā)現(xiàn),攜帶來自精神分裂癥患者膠質(zhì)祖細胞的嵌合體小鼠表現(xiàn)出與該疾病相關(guān)的行為異常,,包括社交障礙,、認知功能下降等。進一步分析顯示,,這些變化伴隨著神經(jīng)元活動模式的改變,,以及突觸傳遞效率的降低或增加,這取決于具體的實驗條件,。此外,,分子水平的研究揭示,來自患者的膠質(zhì)細胞改變了宿主小鼠大腦內(nèi)的神經(jīng)炎癥狀態(tài),,并影響了神經(jīng)元之間的信號傳導路徑,。整體來看,這項研究通過創(chuàng)新的方法和技術(shù),,為我們理解和治療精神分裂癥開辟了新的途徑,,并證明了結(jié)合iPSC技術(shù)和動物模型在研究復雜神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的巨大潛力。



相關(guān)論文信息:

Human iPSC Glial Mouse Chimeras Reveal Glial Contributions to Schizophrenia

Windrem et al., 2017, Cell Stem Cell 21, 195–208 August 3, 2017 a 2017 Elsevier Inc.

doi: 10.1016/j.stem.2017.06.012


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