基于CRISPR/Cas9方法构建孤独症谱系障碍的非人灵长类动物模型

Autism is a complicated neuropsychiatric disorder. Animal models for autism are very critical for pathophysiological and translational studies. Till now, autistic symptoms found in human autism patients are difficult to faithfully mimic in current model organisms, such as fruit fly and rodents etc. Thus, whether it is possible to build animal models for autism in non-human primates would be a grand challenge for neuroscientists. Applicant used lentiviral-based technology to successfully obtain transgenic cynomolgus monkeys carrying human MECP2 gene. Applicant’s work also established comprehensive physiological and behavioral paradigms for analyzing autistic-like phenotypes in MECP2 transgenic monkeys. In this applicant, applicant plans to make autism-related gene NLGN4 knockout monkey by CRISPR/Cas9 method. Comprehensive physiological and behavioral analysis will be carried out for NLGN4 knockout monkeys. Establishment of non-primate primates models for autism would be great contributions to the scientific community, as well as the therapeutic efforts for the cure of autism.

孤独症是一种复杂的精神疾病，罹患孤独症的病患常有严重的情感与认知等功能障碍。动物模型对病理研究及药物开发与转化医学研究均有重要意义，但是孤独症的复杂精神疾病症状往往很难在目前常用的模式生物（如果蝇、啮齿类等）中得到准确的体现，因此是否可以利用接近人类的非人灵长类来构建精神疾病的动物模型就成为的国际神经科学界须面对的挑战。申请人的前期工作成功利用慢病毒转基因的方法得到孤独症相关MECP2转基因食蟹猴，并建立了针对非人灵长类的孤独症生理学与行为学分析范式。本项目计划应用Crispr/Cas9方法在大鼠与食蟹猴中敲除孤独症相关基因NLGN4，并进行一系列的敲除效率及脱靶效应检测。我们将对NLGN4基因敲除食蟹猴进行全面的生理学检测，包括生长发育、血液代谢指标，及运动行为、社会交往、焦虑水平及认知行为学等全面分析。本项目计划建立非人灵长类的孤独症动物模型，为确立我国的非人灵长类精神疾病模型的国际领

孤独症是一类多发于青少年的发育性神经精神疾病，患者多会表现出社交障碍、重复性刻板动作等行为异常，目前没有有效的药物治疗方法。近年来世界各国均发现孤独症的患病率逐年升高，引起社会各界广泛关注。本项目通过构建携带人类孤独症基因MECP2的转基因猴模型及对转基因猴进行分子遗传学与行为学分析，发现MECP2转基因猴表现出类人类孤独症的刻板行为与社交障碍等行为。研究团队并通过精巢异体移植的方法，成功的得到了携带人类MECP2基因的第二代转基因猴，且发现其在社交行为方面表现出了与亲代相同的类自闭症表型。此研究系世界首个孤独症的非人灵长类模型，为深入研究孤独症的病理与探索可能的治疗干预方法提供了重要基础。本项目主要成果于2016年1月发表于《Nature》杂志，获得国内外广泛关注，研究发表后，国际著名新闻媒体纽约时报、华尔街时报、CNN、英国每日电讯、BBC等第一时间给予跟踪报道。国内新华社、中央电视台等多家新闻媒体也给予报道与专访。本项目为接下来进一步在非人灵长类中探讨孤独症的神经环路异常，以及探索可能的干预方法打下了重要基础。