自闭症谱系障碍（ASD）患者常面临社交互动困难和重复行为等问题，这些行为受到遗传和环境因素的共同影响。 长期以来，环境因素如何作用于有遗传倾向的个体，一直是未解之谜。 近日日本新潟大学脑研究所的研究通过对斑马鱼的实验，揭示了环境与遗传因素在自闭症相关行为中的复杂关系，相关研究发表在《分子精神病学》（Molecular Psychiatry）杂志上。
研究从斑马鱼研究基因与环境的相互关系
选择了携带ube3a基因突变的斑马鱼作为研究对象。 ube3a基因的异常与安格尔曼综合征及自闭症谱系障碍密切相关，这使得这些斑马鱼成为研究自闭症相关行为的理想模型。研究设计了两种截然不同的实验环境：压力环境，一个定制的白色聚苯乙烯泡沫容器，斑马鱼通常对白色环境存在天然厌恶，这种环境会引发它们的焦虑和压力；安全环境，一个透明的有机玻璃水箱，其环境与斑马鱼日常的饲养水箱相似，更易让它们感到熟悉和安全。
实验结果显示在令人紧张的白色容器中，ube3a突变斑马鱼与同类接触的时间明显减少，表现出典型的社交障碍。 然而，当它们被转移到更舒适的透明水箱时，这些异常行为得到了显著改善，其社交互动水平更接近于正常的斑马鱼。
为何环境的改变会产生如此显著的影响？
研究通过感官通路与大脑活动进一步进行实验。首先通过传统的焦虑相关测试（如明暗箱实验和新鱼缸潜水实验）证实突变斑马鱼确实存在比正常斑马鱼更高的焦虑样反应，说明它们对环境压力的敏感度更高；然后通过c-Fos原位杂交技术进行的神经活动图谱分析显示，突变斑马鱼大脑特定区域的神经活动模式发生了改变，这意味着环境变化可能通过影响大脑活动，进而改变其行为。更关键的是，转录组学分析（RNA测序）显示，突变斑马鱼体内与视觉及相关通路有关的基因表达水平升高，同时感官通路也存在异常。 研究证实视觉信息处理的异常可能导致突变斑马鱼在有威胁感的环境中焦虑水平急剧上升，进而抑制了社交互动。 而在熟悉、安全的环境中，这种由视觉信息处理带来的压力减小，社交行为便得以恢复。
这项研究为自闭症的干预提供了全新的视角
长期以来研究更多关注自闭症的遗传基础，而该研究则强调了环境因素的关键作用——通过调整环境背景来改变个体感知到的刺激，或许能有效改善自闭症相关行为。这些发现为自闭症的研究提供了新线索，表明像自闭症样障碍这样通常被认为是人类特有的状况，可能在鱼类中也存在。
研究计划将这些发现转化到人类研究中，开发基于环境调整的干预策略。 或许在不久的将来，通过优化自闭症患者的生活和学习环境——比如创造更熟悉、低压力的视觉和感官环境，就能帮助他们更好地进行社交互动，减轻自闭症带来的挑战。
这项斑马鱼的研究，显示基因与环境的复杂关系，也为自闭症的干预打开了一扇充满希望的新大门。
参考文献:
Akiyama, S., Nakai, T., Nagasawa, M. et al. Sensory environment determines social abnormalities in a zebrafish model of Angelman syndrome/autism spectrum disorder. Mol Psychiatry (2025). https://www.nature.com/articles/s41380-025-03180-0
Technology Networks. (2025, August 28). Environment Shapes Social Behaviour in Autism. Neuroscience News & Research. Retrieved from https://www.technologynetworks.com/neuroscience/news/environment-shapes-social-behaviour-in-autism-404405
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