孤独症谱系障碍（Autism spectrum disorder,ASD）是一类由神经发育失调导致的广泛性发育障碍疾病,美国CDC数据表明,在美国,儿童ASDs患病率已由2016年的1.85%增加到2018年的2.3%（https://www.cdc.gov/ncbddd/autism/data.html）。ASD患者主要表现为社交障碍、以及重复刻板行为,他们不仅无法正常与他人建立良好的社交关系,自身也经常伴发一些严重的焦虑情绪。除此之外,ASD患者对于危险的感知与应对异常也极大地影响着他们的生活,对于危险的异常感知与应对造成ASD患者早期的非典型性情绪反应,从而可能加重其情绪障碍以及社交缺陷,同时可能与后来出现的行为症状有关。MECP2基因位于X染色体上,是一种孤独症的易感基因,编码的甲基Cp G结合蛋白2（Methyl Cp G binding protein 2,MeCP2）作为一种转录因子,它与DNA相互作用,可以激活或抑制一些基因的表达,从而影响神经发育的过程。MECP2的重复导致MECP2复制综合征（MECP2 duplication syndrome,MDS）,而MeCP2蛋白缺失是瑞特综合征（Rett syndrome）发生的基础。不管是MECP2复制综合征还是瑞特综合征,它们的相同之处在于都具有刻板行为、语言障碍以及癫痫发作等孤独症样行为。而构建的MeCP2重复或缺失动物也伴有孤独症样行为,例如社交缺陷、焦虑障碍以及癫痫易感。感知及应对危险对于个体有重大意义,无法正确感知危险及应对会加剧ASD患者情绪问题并影响其与他人的正常社交关系。我们发现,MeCP2过表达的动物模型MeCP2Tg1小鼠出现了防御行为异常表型,但其具体机制尚不清楚。研究目的分析MeCP2Tg1小鼠异常防御行为特点,探讨其产生的异常神经特征,研究其可能的细胞及分子机制。研究方法我们构建了小鼠跳跃自动计数系统（Art-JT系统）用于逃跑样跳跃行为的自动检测;采用行为与超声同步录制的自由活动观察箱用于检测社交行为以及小鼠的超声发声（ultrasonic vocalizations,USVs）;采用条件恐惧威胁范式以及逃跑分数（Flight score）来检测小鼠的防御状态以及防御偏好;采用光纤记录钙成像技术对行为相关脑区进行钙活动记录;采用稀疏病毒标记法特异性标记神经元进而分析其形态改变;采用蛋白质印迹法（Western Blot,WB）进一步探究神经元形态改变背后的分子机制。研究结果（1）MeCP2Tg1小鼠的基因鉴定结果显示MeCP2Tg1小鼠存在MeCP2的表达,同时WB结果表明了MECP2蛋白的过表达。（2）MeCP2Tg1小鼠在自由社交实验中与同性小鼠的社交行为明显降低,伴USVs数目减少,但是这种异常在面对异性小鼠时并不明显。在与异性小鼠交流时,MeCP2Tg1小鼠的USVs主频相较于同窝野生型小鼠来说更高,而USVs的持续时间更低。（3）MeCP2Tg1小鼠在没有危险的中性环境中出现了较高频率的逃跑样跳跃行为。具体来说,与野生型小鼠相比,MeCP2Tg1小鼠跳跃的间隔时间更短,且有着更短的跳跃潜伏期。（4）Art-JT系统可以根据小鼠活动产生的压力变化准确地实时记录小鼠的每一次跳跃,进而获得小鼠跳跃次数。压力数据导入后续分析软件中可以得到其他相关跳跃参数,例如:每次跳跃的高度、每次跳跃前的蓄力值、每次跳跃的准确时间等。Art-JT系统还可以与光纤记录设备相连,有助于快速准确分析跳跃行为时间时的神经元钙活动记录。（5）在条件恐惧威胁范式中,MeCP2Tg1小鼠在建立非条件刺激（电击）和条件刺激（声音）关联时表现出了逐渐增强的主动防御行为,在两种刺激关联消退过程中出现了过度的被动防御。（6）背内侧纹状体（dorsal medial striatum,DMS）与MeCP2Tg1小鼠在中性环境中的逃跑样跳跃行为有关,也和MeCP2Tg1小鼠在条件恐惧威胁范式中出现的异常防御行为有关。（7）MeCP2Tg1小鼠DMS脑区的D2神经元树突棘密度相较于野生型小鼠有明显的降低,同时DMS的MeCP2蛋白和环磷腺苷效应元件结合蛋白1（cyclic adenosine monophosphate response element-binding protein 1,CREB1）蛋白的表达水平均有显著增加。研究结论MeCP2Tg1小鼠除表现出社交障碍外,还表现出自发防御行为过度敏感和习得性防御行为抉择异常,伴有DMS神经元过度激活,DMS内D2 MSNs出现树突棘密度降低,DMS内CREB1蛋白水平上调。我们的结果初步提示CREB1上调可能导致的DMS内MSNs结构和功能异常,导致ASD模型MeCP2Tg1小鼠防御行为决策异常。这可能为理解ASD伴发异常防御反应的神经机制提供理论基础,详细的环路和分子机制仍需进一步研究。