近日，儿科罕见病教育部重点实验李家大/邓穗馨团队在国际期刊《Translational Psychiatry》上发表题为“Increased activity of DRD1-MSNs in dorsolateral striatum underlies Cry1Δ11 mutation-induced repetitive behaviors”（背外侧纹状体中DRD1阳性中棘神经元活性的增加是Cry1Δ11突变诱发重复刻板行为的基础）的研究论文，首次阐明昼夜节律基因Cry1突变通过特异性激活背外侧纹状体中多巴胺D1受体（DRD1）阳性神经元，诱发重复刻板行为的关键机制。
重复刻板行为是孤独症谱系障碍（ASD）、强迫症（OCD）及注意缺陷多动障碍（ADHD）中常见的核心症状之一，但其神经生物学基础尚不明确。ADHD与昼夜节律紊乱之间存在密切关联。前期，基于在迟发性睡眠障碍及ADHD患者中鉴定出的昼夜节律基因突变（Cry1Δ11），研究团队成功构建了Cry1Δ11点突变小鼠模型。该模型小鼠表现出多动、冲动等典型ADHD样行为；进一步机制研究提示，腹侧纹状体DRD1信号通路的过度激活是Cry1Δ11突变引发ADHD相关行为的重要机制。
在本研究中，团队发现Cry1Δ11小鼠存在显著的重复刻板行为表型，表现为捋毛和站立行为频率明显增加。结合c-Fos染色、蛋白质印迹、膜片钳电生理记录及在体钙成像技术，研究人员证实该突变小鼠背外侧纹状体中DRD1阳性中棘神经元（MSNs）活性显著升高。值得注意的是，小鼠在执行捋毛行为期间，MSN-DRD1神经元表现出特异性激活，而Cry1Δ11小鼠中该群神经元的活化水平明显高于野生型小鼠。通过化学遗传学手段抑制该脑区DRD1神经元，可有效逆转Cry1Δ11小鼠的过度捋毛行为；相反，激活野生型小鼠背外侧纹状体DRD1神经元则足以诱发类似行为，充分证明了该神经元群体在重复刻板行为发生中的充分性和必要性。进一步研究表明，采用药理学手段抑制DRD1受体，不仅可减弱背外侧纹状体DRD1神经元的异常活化，还能显著改善Cry1Δ11小鼠的重复刻板行为，提示靶向DRD1信号通路具有潜在的干预价值。
该研究提示，多巴胺系统失调可能在睡眠节律紊乱与神经发育障碍之间发挥重要的桥梁作用。中南大学生命科学学院博士生刘曦冉、刘登峰为本文的共同第一作者，邓穗馨助理教授为通讯作者，儿科罕见病教育部重点实验为通讯单位。本研究得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金及湖南省重点研发计划等项目的资助。
图1：重复行为过程中背外侧纹状体DRD1-MSNs的动态钙活动。（A）背侧纹状体GCaMP病毒注射示意图。（B-D）野生型小鼠在执行相关行为时，DRD1神经元的动态钙信号变化。（E-G）Cry1Δ11小鼠在执行相关行为时，DRD1神经元的动态钙信号变化。结果显示，小鼠在捋毛期间的钙活动强度显著高于站立行为期间。（H）钙信号动态变化的组间比较。结果表明，无论是在自我梳理还是站立行为期间，Cry1Δ11小鼠背外侧纹状体DRD1神经元的钙活动水平均显著高于野生型小鼠。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41398-026-04219-8
