【ANY-maze应用分享】人鼠嵌合体实验揭秘精神分裂症中胶质细胞奥秘

更新时间：2025-03-28

你能想象，小鼠大脑里住进人类细胞，竟能为攻克精神分裂症带来新希望？一篇名为《Human iPSC Glial Mouse Chimeras Reveal Glial Contributions to Schizophrenia》的研究文章，就通过一场脑洞大开的实验，为我们理解这一复杂疾病提供了新视角。

研究人员使用ANY-maze动物行为学软件对小鼠进行了多种行为测试包括自发活动、社交互动以及认知功能的检测，包括高架十字、三箱社交等。

【文章分享】人鼠嵌合体实验揭秘精神分裂症中胶质细胞奥秘

“细胞搬家"：人鼠嵌合体诞生

研究人员先利用人类诱导多能干细胞（iPSCs）技术，从精神分裂症患者和健康对照者的皮肤细胞中生成了 iPSC ，再将其分化为胶质祖细胞。随后，这些细胞被 “移植" 到新生免疫缺陷小鼠的大脑内。随着小鼠一天天长大，人类胶质细胞在小鼠脑内 “落地生根"，替代了部分小鼠自身的胶质细胞，人 - 鼠嵌合体模型就这样诞生啦！

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小鼠行为大考验

为了探究这些 “住进" 小鼠大脑的人类胶质细胞会产生什么影响，研究人员用 ANY-maze动物行为学软件，给小鼠们安排了一场又一场 “考试"。

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A. 听觉不 “灵光"：预脉冲抑制（PPI）实验

在正常髓鞘化的 rag1?/?小鼠中开展的 PPI 实验发现，移植了精神分裂症患者人类胶质前体细胞（SCZ hGPCs）的小鼠，就像听力突然下降一样，在所有预脉冲音量下的听觉预脉冲抑制均减少。对照组和 SCZ hGPC 移植动物之间的 PPI 程度，存在显著差异。

B. 焦虑 “爆棚"：高架十字迷宫实验

在高架十字迷宫实验里，移植了 SCZ hGPCs 的小鼠，就像恐高又胆小的孩子，比起对照组小鼠，更偏爱封闭空间，极力避免高空，这表明它们的焦虑水平更高。数据显示，移植了患者 hGPCs 的小鼠比对照组植入小鼠更倾向于待在封闭臂中。

C. 快乐 “失灵"：蔗糖偏好实验

对移植小鼠来说，原本香甜的糖水似乎失去了吸引力。SCZ GPC 移植小鼠不太偏好甜水，表现出快感缺乏。

D. 社交 “恐惧"：三箱社交化测试

当被放进三箱社交化测试的盒子里，移植了 SCZ hGPCs 的小鼠，就像患上了 “社交恐惧症"，比起对照组小鼠，更回避陌生人。无论是以与陌生小鼠相处时间相对于空笼子的比例，还是直接计算与陌生小鼠相处的净时间来分析，都能看出显著差异。

E. 记性 “变差"：新物体识别实验

在新物体识别实验中，移植了 SCZ hGPCs 的小鼠仿佛记忆力衰退，新物体识别能力显著较差。

F-G. 作息 “紊乱"：日间活动和睡眠模式评估

对 70 - 80 周龄的成年小鼠进行 72 小时日间活动和睡眠模式评估后发现，SCZ 小鼠比对照小鼠更活跃，睡眠模式也被打乱成较短片段。

只需要一套ANY-maze动物行为学软件，就能满足多种行为测试需求！极大节省了研究成本！

研究发现，携带来自精神分裂症患者胶质祖细胞的嵌合体小鼠表现出与该疾病相关的行为异常，包括社交障碍、认知功能下降等。进一步分析显示，这些变化伴随着神经元活动模式的改变，以及突触传递效率的降低或增加，这取决于具体的实验条件。此外，分子水平的研究揭示，来自患者的胶质细胞改变了宿主小鼠大脑内的神经炎症状态，并影响了神经元之间的信号传导路径。整体来看，这项研究通过创新的方法和技术，为我们理解和治疗精神分裂症开辟了新的途径，并证明了结合iPSC技术和动物模型在研究复杂神经系统疾病中的巨大潜力。