目的:孤独症谱系障碍是始于儿童早期的神经发育障碍疾病,主要特点是社会交往障碍、重复刻板行为和焦虑行为。目前孤独症的患病率逐年上升,但其发病机制仍不明确。铝用途广泛,与自闭症的发生密切相关。铝是地壳中含量最高的金属元素,广泛存在于日常生活中。婴儿出生后可以通过不同途径接触大量的铝,如婴儿配方奶粉、疫苗接种和肠外营养等。新生儿早期接触有毒金属通常会与ASD相关的异常发育结果有关。研究发现大脑神经传递兴奋抑制(E/I)失衡可能是孤独症行为缺陷的病理基础,但具体调控机制尚不清楚。LSD1是组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1,最典型的功能就是组蛋白去甲基化作用。此外,已有研究证实LSD1抑制剂TAK-418通过抑制LSD1酶活性可以促进Ucp2 mRNA表达,进而改善神经发育障碍模型中的孤独症行为缺陷,但其具体的机制仍有待阐明。本研究为了更好地模拟出生后早期孤独症的发生情况,拟使用铝联合VPA和LPS构建新型孤独症大鼠模型,检测LSD1调控大鼠孤独症氯稳态和神经传递兴奋抑制失衡相关指标的变化,进一biological implant步完善E/I失衡与ASD之间的调控关系,明确LSD1在ASD发病中的作用及可能机制,为ASD的病理机制研究提供重要实验依据和线索。方法:通过孕期给予丙戊酸钠(VPABemcentinib体内)或脂多糖(LPS),出生后早期注射铝,建立新型孤独症模型,观察仔鼠生长发育情况、一般行为和神经行为表现;采用HE染色法评估脑组织病理损伤情况;免疫荧光法检测仔鼠NSE水平,评估神经元数目改变;采用ELISA法测定LSD1酶活性、GABA和Glu水平;试剂盒法检测GSH、ATP水平和SOD活性,评价仔鼠氧化损伤情况;蛋白印迹法检测GABRG2、KCC2、NKCC1和UCP2蛋白水平;实时定量PCR法检测Ucp2 mRNA水平;使用免疫荧光法检测GABRG2蛋白表达水平,并分析GABRG2和Gephyrin的共定位;使用MQAE成像法评估氯离子浓度变化,并使用Image J进行定量分析。使用LSD1抑制剂TAK-418抑制LSD1酶活性,并观察仔鼠一系列行为改变和生理生化指标的变化。结果:模型建立。1.生长发育。铝联合丙戊酸钠或脂多糖构建的孤独症动物模型比单独丙戊酸钠或脂多糖建模表现出更加明显的鼠尾弯折、短尾等生长发育畸形。2.一般行为发育。铝联合丙戊酸钠或脂多糖构建的动物模型表现为空中翻正实验、游泳实验、听觉惊愕实验和触须定位实验中达标时间显著延长;在平板翻正实验、负趋地性实验和悬崖回避实验中完成检测耗费时间明显增加;在前肢悬挂实验中悬挂时间显著下降。3.神经行为学。三箱社交实验,T迷宫自发性选择实验、旷场实验、埋珠实验、开场实验中,联合模型组表现为更加明显的社交缺陷、重复刻板行为和焦虑行为。机制探讨。1.模型组孤独症大鼠可见:前额皮质组织形态结构受损;LICI 46474分子式SD1酶活性升高;UCP2蛋白和Ucp2 mRNA水平下降;SOD活性、GSH和ATP水平显著下降;KCC2下调和NKCC1上调,MQAE荧光强度显著降低指示细胞内氯离子浓度增高;GABA水平降低,Glu和Glu/GABA比值水平升高;GABRG2蛋白表达下降,并且GABRG2与Gephyrin共定位系数显著降低。2.LSD1抑制剂TAK-418干预后可减轻ASD样行为,表现为:孤独症大鼠模型前额皮质病理组织损伤缓解;LSD1酶活性降低;UCP2蛋白和Ucp2 mRNA表达升高;SOD活性、GSH和ATP水平增高;KCC2上调和NKCC1下调进而降低细胞内氯离子浓度;GABA水平升高,Glu水平和Glu/GABA比值降低;GABRG2蛋白表达及GABRG2与Gephyrin共定位系数升高。结论:我们成功构建新型孤独症大鼠模型,发现LSD1通过下调UCP2诱导氧化损伤引起氯离子转运蛋白失调,导致氯稳态破坏和GABA系统兴奋抑制失衡与孤独症有关,而TAK-418干预可改善ASD大鼠孤独症样行为。