“如果自閉癥能吃藥治好，那該多好呀。”這是全世界自閉癥家長的心愿。
自閉癥患者往往生活在自己的世界里，不愿與別人交流，在這種異常復雜的精神疾病被發現至今的80多年間，科學家們從未放棄努力尋找根治它的良方。每年自閉癥的新生患病人數都在逐漸攀升，龐大的患病數量以及無法醫治的現狀，讓自閉癥成為了科學研究中最被關注的兒童發育性疾病。

什么是自閉癥
自閉癥譜系障礙（Autistic Spectrum Disorders, ASD），也稱孤獨癥譜系障礙，是一種由大腦發育差異引起的廣泛性發展障礙，其病征包括異常的語言能力和交往能力、狹窄的興趣以及固執的行為模式^[1]。ASD包括了之前的經典自閉癥、阿斯伯格綜合征和兒童瓦解性精神障礙等，人們常說的自閉癥指ASD即廣泛意義上的自閉癥。ASD目前的全球發病率約為0.6%-1%，目前ASD治療以對癥治療為主，主要針對干擾日常功能和生活質量的癥狀，由于ASD對每個人的影響不同，每個患者都由不同的治療需求，治療方案通常涉及多個專業領域。

在自閉癥研究中，檢測自閉癥譜系障礙小鼠表型時，其行為學特征是最為重要的評估標準。DSMV中確定自閉癥患者的幾個核心特征包括：社交障礙、重復刻板行為、認知障礙和溝通障礙等^[1]。因此，我們可以在嚙齒動物中建立相應的行為學檢測手段，進而評估模型構建成功是否。

ASD研究有哪些動物行為學評價指標？
社交障礙的評估：三箱社交實驗

實驗原理：與人類自閉癥的行為癥狀類似，自閉癥動物模型表現為各種社交互動或聯系減少。可通過使用三箱社交實驗來檢測嚙齒類動物的社交行為障礙^[2]。社交偏好行為被定義為，與在探索陌生物體相比，動物探索陌生小鼠（同種類同性別）花費的時間更多。

評價指標：通過檢測實驗鼠分別在陌生鼠和另一側非社交對象所花費的時間，正常的被測鼠應該更喜歡花時間與陌生鼠接觸，而自閉癥模型動物則在陌生鼠附近花費的時間較少。另外，我們還可以利用三箱裝置進行社會偏好任務測試，即在三箱兩側分別放置熟悉和陌生的動物，由于嚙齒類動物更愿意尋求新奇，因此可檢測其探索陌生動物的時間來評價其社會偏好程度。
 

三箱社交實驗

認知障礙的評估：Morris水迷宮實驗

實驗原理：認知僵化通常與自閉癥患者的重復樣行為伴隨發生。可通過Morris水迷宮實驗評估認知功能^[3]。

評價指標：嚙齒類動物學會在水下找到隱藏平臺的能力反映了其依賴海馬的空間記憶和學習水平。通過檢測動物找到平臺所花費的時間和游泳軌跡的復雜程度，可用于評估自閉癥動物模型的記憶缺陷及認知障礙。其他可用于評估認知功能的測試包括Y迷宮實驗、新物體識別實驗等。
 

水迷宮、Y迷宮和新物體識別實驗

重復刻板樣行為的評估：理毛實驗和埋珠實驗

實驗原理：自閉癥患者的另一大診斷標準為出現重復刻板樣行為。自閉癥小鼠經常表現出自發的重復行為，如自發旋轉、理毛、跳躍等。其中，重復的理毛行為可能造成皮膚、毛發等病理性損傷。常見行為學測試包括理毛實驗和埋珠實驗^[4]。在埋珠實驗中，在籠具里面鋪上墊料，固定間距將玻璃珠放置在墊料上，如果玻璃珠超過三分之二的部分被墊料覆蓋，則認為該玻璃珠被小鼠掩埋。

評價指標：通過記錄理毛實驗中動物發生理毛行為的持續時間以及埋珠實驗中動物在一定時間內掩埋的玻璃珠數量，可以評估動物的刻板樣行為。
 

埋珠實驗^[5]

通訊障礙的評估：泌尿信息素和超聲波發聲

實驗原理：溝通障礙是自閉癥的另一個標志^[1]。在嚙齒類動物中，嗅覺線索是最重要的，超聲波和聲波范圍內的發聲、視覺線索、味覺和觸覺方式也可能有助于信息交流和社會聯系^[6]。通常使用通訊檢測任務如泌尿信息素和超聲波發聲來評估小鼠發出的嗅覺和聽覺線索并進行評分。

評價指標：通過計算小鼠對其他小鼠留下尿信息素標記氣味的數量以及接近嗅覺線索的持續時間，對動物的嗅覺交流能力進行評分。而在自閉癥模型動物中，可檢測到其超聲波發聲的顯著異常。

焦慮樣行為的評估：高架十字迷宮實驗和曠場實驗

實驗原理：大多數自閉癥患者也表現出明顯的焦慮，常用于檢測焦慮水平的測試包括高架十字迷宮實驗^[7]及曠場實驗^[8]等。

評價指標：對于高架十字迷宮實驗，動物進入開放臂的潛伏期較長、進入開放臂的時間較短等表現可被認為是焦慮樣行為；曠場實驗是一種常用的用于評估動物焦慮和運動水平的測試，動物被放置在一個頂部開放的箱子中，通過檢測其位于曠場中心區域所花費的時間、總運動距離等來評估動物的焦慮水平。
 

高架十字迷宮實驗和曠場實驗
 

為神經藥物研發提速

賽業生物開發了針對自閉癥的小鼠，也可根據研發需求來定制或合作開發其他基因編輯小鼠模型，包括基因敲除、基因敲入、點突變、人源化小鼠模型及大小鼠手術疾病模型等；同時，自建大小鼠神經行為學平臺中的水迷宮、Y迷宮、曠場、新物體識別等也能為自閉癥的臨床前研究提供有效支持。當前，不僅僅是亨廷頓癥，包括阿爾茨海默癥、漸凍癥等神經退行性疾病的療法開發都依舊乏善可陳。對此，賽業生物搭建了以神經退行性疾病為特色的神經疾病CRO服務平臺，可以為科研人員提供神經疾病模型構建、行為學分析、藥效評價分析等全流程服務。

參考文獻：
1. American Psychiatric Association . Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-IV) 4th. Washington, DC: American Psychiatric Association; 1994.

2. Crawley J.N. Designing mouse behavioral tasks relevant to autistic-like behaviors. Ment. Retard. Dev. Disabil. Res. Rev. 2004;10:248–258. doi: 10.1002/mrdd.20039.

3. Hill MN, Hellemans KG, Verma P, Gorzalka BB, Weinberg J. Neurobiology of chronic mild stress: parallels to major depression. Neurosci Biobehav Rev. 2012;36(9):2085-2117. doi:10.1016/j.neubiorev.2012.07.001. 

4. Angoa-Perez M., Kane M.J., Briggs D.I., Francescutti D.M., Kuhn D.M. Marble burying and nestlet shredding as tests of repetitive, compulsive-like behaviors in mice. J. Vis. Exp. 2013:50978. doi: 10.3791/50978.

5. Angoa-Pérez M, Kane MJ, Briggs DI, Francescutti DM, Kuhn DM. Marble burying and nestlet shredding as tests of repetitive, compulsive-like behaviors in mice. J Vis Exp. 2013;(82):50978. Published 2013 Dec 24. doi:10.3791/50978.

6. Hofer MA, Shair HN. Ultrasonic vocalization, laryngeal braking, and thermogenesis in rat pups: a reappraisal. Behav. Neurosci. 1993;107:354–362.

7. Lezak K.R., Missig G., Carlezon W.A., Jr. Behavioral methods to study anxiety in rodents. Dialog. Clin. Neurosci. 2017;19:181–191.

8. Seibenhener M.L., Wooten M.C. Use of the open field maze to measure locomotor and anxiety-like behavior in mice. J. Vis. Exp. 2015;96:e52434. doi: 10.3791/52434.