社交和饮食，睡觉一样，是人类的基本需求。社交对于动物个体适应环境、生存、繁衍以及养育后代等十分必要。社交隔离对人脑结构和功能产生严重不良影响，导致社交情感和认知障碍，包括焦虑和抑郁等精神疾病。中国科学院遗传与发育生物学研究所张永清团队与国内多家单位合作首次利用家犬模型，揭示了社交隔离导致脑发育和功能异常的髓鞘发育相关机制。 

　　经过三万多年的家养驯化和遗传筛选，家犬形成了特有的、高效复杂的与人社交和共情能力，因而是理想的脑功能和脑疾病研究模型（Xiong et al., Mol Psychiatry, 2023）。除了脑结构和行为相似外，合作团队的前期研究发现，家犬出生后脑蛋白质组时空表达特征也与人类的高度保守（Hong et al., Mol Cell Proteomics, 2022）。 

　　利用脑影像学、行为学、转录组和分子细胞等检测手段，合作团队对社交隔离后家犬的多个脑区进行了系统的分析。结果发现对两月龄小狗实施一个月的社交隔离后，会在不同脑区引起髓鞘发育的不同变化。社交隔离导致前额叶（负责高级认知功能）白质中的髓鞘相关基因表达显著减少，但其髓鞘组织结构保持不变。而负责身体感知的顶叶皮层的少突胶质细胞更为成熟，髓鞘纤维增多髓鞘束变粗；转录组分析结果提示这可能与促进髓鞘发育的ADORA2A基因表达增加有关。另外，不同脑区的血脑屏障结构组分Aquaporin-4、Occludin和Claudin1的表达减少，表明社交隔离后血脑屏障结构受损。脑脊液的脂质组分析表明社交隔离后脑脊液中髓鞘相关的鞘磷脂增加，进一步支持血脑屏障功能受损。这些发现为我们理解社交隔离对脑发育的影响提供了新见解，也证明了家犬作为新型动物模型研究脑发育和脑疾病的有效性。 

　　该研究于2023年7月18日在Frontiers in Cellular Neuroscience杂志在线发表。洪慧琳博士后为该论文第一作者，熊英博士和张永清研究员为共同通讯作者。中国科学院昆明动物研究所张亚平院士和王国栋研究员，中科院上海营养与健康研究所李亦学研究员，中科院上海神经所刘赐融研究员，中科院生物物理所的卓彦研究员以及中科院遗传与发育生物学研究所税光厚研究员等团队参与了该项目的合作。该研究得到国家变革性专项重点研发计划、2030脑计划和中科院战略先导项目等项目资助。 

　　论文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fncel.2023.1201295/full 

　　社交隔离差异化影响不同脑区的髓鞘发育。(A) 社交隔离（SI）后不同脑区的差异表达基因数目。GSEA分析显示前额叶皮层（PFC）中富集的少突胶质细胞分化不同时期特异性的标志物显著下调。(B) 核磁成像分析发现社交隔离导致顶叶（Par）表征髓鞘结构的参数FA有上升趋势（红色点表示）。(C) 社交隔离后Par中髓磷脂碱性蛋白（MBP）染色和TrueGold染料标记的髓鞘纤维束明显变粗。(D) 社交隔离后Par白质中CC1+阳性成熟少突胶质细胞明显增多。PFC中血脑屏障（BBB）组分AQP4表达显著降低。