自闭症、精神分裂症、Rett综合征等神经发育疾病,常常伴随社交异常、重复行为、抑郁等共病症状,这些疾病有一个共同的“交汇点”:纹状体。这个核团是整合运动、奖赏、习惯和社交行为的关键枢纽。
为什么纹状体如此“脆弱”?
2026年5月18日,西班牙萨拉曼卡大学Rubén Deogracias教授团队在《Molecular Psychiatry》上发表研究《MSK1 mediates BDNF-dependent MeCP2-S421 phosphorylation in postnatal striatal development and psychiatric-relevant behaviours》。
研究发现,MSK1在纹状体GABA能神经元中持续高表达,通过MAPK/ERK通路介导BDNF诱导的MeCP2-S421磷酸化,调控纹状体中型多棘神经元(MSN)形态发育、GABA能与多巴胺能基因表达,缺失后引发社交过度、筑巢障碍、抑郁样行为。
MSK1 是什么?
MSK1:丝裂原和应激激活激酶1(Mitogen- and Stress-activated Kinase 1),是MAPK/ERK通路下游的重要激酶,可磷酸化组蛋白H3(调控染色质结构)和转录因子CREB(调控基因表达),从而调节活动依赖的基因转录。
研究用免疫荧光与qPCR技术,观察小鼠出生后大脑 MSK1 的分布变化。
结果显示,早期发育阶段,MSK1 主要在皮层、海马、纹状体的 GABA 能抑制性神经元中高表达;到成年,皮层与海马的 MSK1 显著下降,仅纹状体中型多棘神经元(MSNs)持续高表达。
因此,MSK1 是纹状体特异性的发育调控蛋白,只在这一脑区长期发挥作用。
没有MSK1,大脑哪里会出问题?
团队用CRISPR/Cas9敲除 Msk1 基因第四外显子,构建 Msk1iv KO 小鼠。
高尔基染色显示,突变小鼠脑重降低、纹状体体积缩小,MSNs 树突复杂度与棘突密度明显下降,皮层神经元无异常。电生理记录发现,MSNs 抑制性突触传递频率升高,兴奋 / 抑制平衡被打破。
这说明 MSK1缺失选择性损伤纹状体MSN的形态和突触功能,皮层完好。
为什么没有MSK1,神经元就长不好?
MeCP2:甲基化CpG结合蛋白2(Methyl-CpG-binding protein 2),是一种转录调控因子。其基因突变是Rett综合征的主要病因。MeCP2-S421磷酸化可解除其对靶基因的抑制,促进转录。
蛋白免疫共沉淀证实,MSK1 与 MeCP2 在细胞核内形成复合物,经MAPK/ERK通路介导 BDNF 诱导的 MeCP2-S421 磷酸化,且不依赖 CaMKII 通路。细胞培养与qPCR显示,MSK1 缺失会紊乱 GABA 能、多巴胺能相关基因表达,与 MeCP2 缺陷模型高度相似。
因此,MSK1 是 BDNF 控制 MeCP2 的关键执行者,且在纹状体依赖MAPK/ERK/MSK1通路。
MSK1缺失的小鼠,会表现出类似人类精神疾病的症状吗?
通过旷场实验、转棒实验、高架十字迷宫、筑巢实验、强迫游泳、三箱社交实验等行为学检测,发现Msk1iv KO 小鼠运动能力正常,但出现社交过度、筑巢能力丧失、强迫样行为减少、抑郁样行为增加,与精神分裂症、自闭症、Rett 综合征行为表型高度吻合。
因此,MSK1缺失导致社交过度、自我照顾丧失、抑郁样行为,与多种神经发育疾病表型重叠。
全文总结
本研究揭示 MSK1 在小鼠出生后纹状体 GABA 能神经元中特异性持续表达,通过ERK/MSK1–MeCP2通路介导 BDNF 信号,调控中型多棘神经元形态发育、抑制性与多巴胺能系统基因表达;
MSK1 缺失会造成纹状体结构损伤、兴奋 / 抑制失衡,最终引发社交、情绪、刻板行为异常,为神经发育与精神疾病提供新靶点与机制。
小编寄语:
纹状体是大脑的“习惯中心”和“奖赏中枢”。自闭症、精神分裂症、Rett综合征都涉及纹状体功能异常。本研究提示这些疾病的共同分子通路可能是BDNF-MSK1-MeCP2信号轴的失调。MSK1的缺失,导致了神经元形态简化、E/I失衡,最终引发了“过度社交”与“抑郁行为”的共病。
这一发现不仅解释了为何多种神经发育疾病会出现相似症状,也为未来精准干预、靶向治疗提供了重要的分子靶点。
https://doi.org/10.1038/s41380-026-03630-3
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