Neuroligins(NLs)蛋白是一类在神经元突触后膜分布集中的细胞黏着蛋白，在突触的形成和传递中发挥重要作用。NL3是NL蛋白家族的一员，其基因异常和自闭症有关。在啮齿类动物的大量研究中，NL3基因的突变或缺失会引起小鼠的社交障碍、运动增多等，但其分子机制仍不清楚。本研究拟从信号通路着手，探究NL3异常引起自闭症行为的分子机制。
　　哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路在细胞中调控蛋白翻译、基因转录、自噬以及细胞的增殖、凋亡等生物学功能。在中枢神经系统中，mTOR信号通路和多种精神障碍如自闭症、癫痫和神经退行性疾病都存在密切联系。其中，在一些单基因遗传突变引起的自闭症小鼠模型中，mTOR信号通路的激活存在异常，多表现为活性上调。
　　我们的研究发现，在体外培养的大鼠神经元中敲减NL3可以激活mTOR信号通路，从而引起蛋白的合成增多，并表现出树突的长度增加。通过对mTOR信号通路的上游进行检测，我们发现NL3的敲减升高了Akt的活性。分别利用mTOR和Akt信号通路的抑制剂rapamycin和LY294002处理敲减NL3的神经元，可以拯救树突的发育异常。体外培养的NL3敲除(KO)小鼠神经元也存在形态学异常，除了树突长度增加，还表现出胞体增大、树突复杂度增加。类似地，我们利用rapamycin和LY294002进行处理，可以使NL3KO小鼠神经元的发育异常得到改善。我们进一步研究发现，NL3表达缺失或减少引起的Akt/mTOR信号通路活性上调是由于PTEN的表达减少引起的。并且，我们验证了PTEN可以通过MAGI2和NL3形成复合体，这提示我们NL3可能通过MAGI2的介导调控PTEN的上膜，并传导信号实现对mTOR信号通路的调控。最后，我们探讨了NL3缺失对突触功能的影响，我们发现敲减NL3后，神经元的抑制性突触传递增多，而这种现象可以被LY294002的处理所逆转。
　　综上所述，我们发现了NL3通过对mTOR信号通路的调控影响神经元的发育，尤其是树突的发育，并且这种调控是由PTEN介导的。本研究可能为NL3表达异常引起兴奋性突触与抑制性突触的比例失调提供了一个潜在的分子机制，也为NL3引起的自闭症提供一个新的药物靶点。