SHANK3基因突变如何影响嗅觉偏好——小鼠研究揭示关键脑区机制

本研究揭示了SHANK3基因突变如何影响人和小鼠对气味情绪价值（即‘喜欢’或‘厌恶’）的感知。SHANK3突变是自闭症谱系障碍（ASD）的重要单基因病因，患者常伴有显著的感觉异常。研究团队首先在21名SHANK3突变儿童和42名健康对照儿童中开展非言语嗅觉测试：让孩子们边看动画片边闻不同气味（如菠萝/巧克力——‘好闻’；三甲胺/异戊酸——‘难闻’），同步记录鼻气流和脑电（EEG）。结果发现，健康儿童闻到好闻气味时吸气更用力、更深入，且脑电α波在700–800毫秒出现明显反应；而SHANK3突变儿童则完全无法区分两类气味，吸气模式无差异，脑电也缺乏相应分化——但他们对气味本身仍有感知（能分辨有无气味、浓度高低），说明问题不在于‘闻不到’，而在于‘感受不到气味的情绪意义’，即存在‘嗅觉快感缺失’。在SHANK3基因敲除小鼠中，同样观察到对吸引性气味（如2-苯乙醇）和厌恶性气味（如TMT）的行为反应严重减弱：既不主动靠近喜爱气味，也不逃避危险气味。进一步研究锁定关键脑区——皮层杏仁核（CoA），这是大脑中专门处理气味情绪价值的核心枢纽。在突变小鼠中，CoA神经元对气味的钙信号响应明显减弱，兴奋性突触传递功能下降，树突棘结构异常；而仅在CoA区域特异性敲除SHANK3，就足以复现上述缺陷；反之，若只在CoA中重新表达SHANK3蛋白，则能完全恢复小鼠对气味的正常喜好与厌恶行为。这表明SHANK3在CoA中的功能对于‘读懂’气味的情感含义至关重要。研究不仅阐明了SHANK3缺陷导致感觉异常的精确神经环路机制，也为未来针对自闭症相关感官障碍开发靶向干预策略（如调控CoA功能）提供了重要科学依据。