“别吃我” 信号 CD47：解锁 16p11.2 缺失小鼠自闭症样行为的关键密码

时间：2025年4月17日

来源：Proceedings of the National Academy of Sciences

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这篇研究聚焦于自闭症谱系障碍（ASD），利用 16p11.2 缺失小鼠模型，发现 CD47 表达增加与小胶质细胞吞噬能力下降、社交新奇偏好受损相关。阻断或降低 CD47 可改善小胶质细胞突触修剪和社交行为缺陷，为 ASD 治疗提供新靶点。

### 研究背景
自闭症谱系障碍（ASD）是一种神经发育性疾病，其特征为刻板行为和认知缺陷。染色体 16p11.2 位点的拷贝数变异与 ASD 密切相关，16p11.2 缺失小鼠模型可模拟人类 16p11.2 染色体缺失综合征的行为异常，是研究 ASD 的重要工具。

大脑中的小胶质细胞在正常发育和疾病状态下，对调节突触回路重塑和吞噬突触物质起着关键作用。经典补体系统的激活支持小胶质细胞介导的突触修剪，而 CD47 作为一种 “别吃我” 信号，可保护突触免受不适当的清除。然而，CD47 在 16p11.2 缺失小鼠大脑中的具体作用，以及阻断 CD47 是否能改善 ASD 行为缺陷尚不清楚。

实验方法

实验动物：选用 2 - 3 月龄、携带 16p11.2 缺失的 C57BL/6N×129 Sv 杂交背景小鼠，在特定环境中饲养，实验过程中实验人员对动物处理和样本处理保持盲态。
行为学测试：进行旷场实验（OFT）评估小鼠运动和焦虑水平；Y 迷宫测试评估工作记忆；新物体识别（NOR）测试评估识别记忆；三箱实验评估社交行为，包括社交能力和社交新奇偏好。
药物处理：对野生型（WT）和 16p11.2 缺失小鼠腹腔注射脂多糖（LPS，0.2mg/kg）7 天；对 16p11.2 缺失小鼠双侧前额叶皮层（PFC）局部注射抗 CD47 抗体或其与 F (ab’)₂片段的混合物；在体外电生理记录时，将抗 CD47 抗体稀释后浸泡 16p11.2 缺失小鼠脑片。
基因干预：通过立体定位手术，将携带 CD47 短发夹 RNA（shRNA）或 scrambled shRNA 的重组腺相关病毒（rAAV）注射到 16p11.2 缺失小鼠的 PFC 中。
检测方法：采用蛋白质免疫印迹法（Western blotting）检测相关蛋白表达；免疫荧光染色结合共聚焦显微镜观察细胞形态和蛋白定位；高尔基染色观察树突棘数量；脑片电生理记录检测自发兴奋性突触后电流（sEPSCs）、配对脉冲比率（PPR）和 α - 氨基 - 3 - 羟基 - 5 - 甲基 - 4 - 异恶唑丙酸 / N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体（AMPA/NMDA）比率。

实验结果

行为学表现：16p11.2 缺失小鼠在 OFT 中运动和焦虑水平与 WT 小鼠无显著差异；Y 迷宫测试中工作记忆正常；NOR 测试中识别记忆受损；三箱实验中社交能力正常，但社交新奇偏好受损。
小胶质细胞变化：16p11.2 缺失小鼠 PFC 中 CORO1A 和 IBA1 表达降低，小胶质细胞密度无显著差异，但形态上分支增多，CD68 表达下降，吞噬能力显著降低。LPS 处理后，16p11.2 缺失小鼠与 WT 小鼠小胶质细胞反应相似。
兴奋性突触变化：16p11.2 缺失小鼠树突棘数量增加，sEPSC 频率升高，PPR 降低，表明兴奋性突触数量和传递增加，但 AMPA/NMDA 受体比率无变化，成熟神经元和小白蛋白阳性（PV）中间神经元数量也无改变。
抗 CD47 抗体处理效果：16p11.2 缺失小鼠 PFC 中 CD47 表达上调，且与社交新奇指数呈负相关。体内注射抗 CD47 抗体可降低 sEPSC 频率，增加 PPR，增强小胶质细胞对 VGLUT1 的吞噬作用，且该作用不依赖于抗体的 Fc 结构域。
rAAV CD47 - shRNA 处理效果：注射 rAAV CD47 - shRNA 可降低 CD47 表达，减少 sEPSC 频率，增加 PPR，增强小胶质细胞对 VGLUT1 的吞噬作用，且能改善 16p11.2 缺失小鼠的社交新奇偏好，但对识别记忆无影响。

讨论

本研究揭示了 CD47 介导的小胶质细胞吞噬和兴奋性传递受损与 16p11.2 缺失小鼠的认知和行为缺陷相关。阻断或降低 CD47 可改善小胶质细胞突触修剪和社交新奇缺陷，但对识别记忆无明显改善。

小胶质细胞在 ASD 中的作用复杂，在不同模型中表现各异。在 16p11.2 缺失小鼠中，小胶质细胞处于低吞噬状态，导致突触增多和兴奋性传递增强。CD47 作为 “别吃我” 信号，在 16p11.2 缺失小鼠中过表达，抑制了小胶质细胞的吞噬作用。

虽然阻断 CD47 对改善 16p11.2 缺失小鼠的部分行为缺陷有一定效果，但仍有局限性，如对识别记忆无改善。未来可通过将 CD47 基因敲除小鼠与 16p11.2 缺失小鼠杂交，进一步研究 CD47 在 ASD 中的作用。此外，LPS 处理可增加小胶质细胞吞噬能力，可能是一种潜在的 ASD 治疗方法。

本研究存在一定局限性，16p11.2 缺失小鼠模型仅反映了 5.5% 与遗传因素相关的自闭症病例。未来应研究 CD47 在更常见的自闭症小鼠模型中的作用，如 BTBR 小鼠模型、产前母体免疫激活应激模型等，以确定 CD47 干预作为 ASD 治疗方法的临床意义。同时，突触修剪依赖于多种信号的平衡，需要进一步研究在疾病状态下这种平衡是如何失调的。