基因编辑构建的自闭症动物模型怎么测试？
自闭症，又称孤独症或孤独性障碍，是一类发生于儿童早期的神经发育障碍性疾病，以社交沟通障碍、兴趣狭隘、行为重复刻板为主要特征，严重影响儿童社会功能和生活质量。自闭症通常起病于婴幼儿期，缺乏有效治疗药物，主要治疗途径为康复训练，最佳治疗期为6岁前，越早干预效果越好。
自闭症的诊断没有“金标准”，目前在我国处于“三缺”状态：缺乏统一诊断标准、缺乏掌握诊断技术的专业人员、缺乏清晰的康复路径。那么，如何尽早对自闭症患儿做出诊断呢？为了深度挖掘自闭症患儿背后的致病机理，科学家们利用基因编辑等手段构建出多种自闭症小鼠模型，通过行为学测试来观察小鼠的社交行为和刻板行为表现等，这也是目前为止公认最有效的自闭症研究方式。
武汉云克隆可提供针对自闭症行为一系列特征的行为学检测：
1. 社交沟通障碍行为学检测
三箱社交实验
原理：三箱社交行为检测的主要原则是基于受试小鼠在实验期间自由选择在三个盒子的隔间中的任何一个中花费的时间。
步骤：
² 将空小鼠笼（金属笼）分别放在左右室中间；
² 将待测试小鼠放在三箱社交箱中间部位，并让其自由适应5分钟，放回笼中；
² 将一只或两只“不熟悉”小鼠放在一边的小鼠笼中，另一端的小鼠笼空着；
² 然后立即将待测试小鼠放回三箱社交箱的中间部位，让其自由活动5分钟。
² 5分钟期间，测试小鼠的活动将由摄像机自动记录。
测试数据：每只受试小鼠在测试5分钟阶段处于“intruder zone”和“empty zone”的时间，社交反应指数=（intruder zone时间-empty zone时间）/（intruder zone时间+empty zone时间）。
备注：intruder zone：有“不熟悉”小鼠笼子的区域；empty zone：空笼子的区域。
图1. 三箱社交行为学检测设备
2. 学习记忆行为学检测
2.1 避暗实验
原理：利用啮齿动物的嗜暗的习性设计一个装置，一半是暗室，一半是明室，中间有一小洞相连，暗室底部铺有通电的铜栅，小鼠进入暗室即受到电击。主要测试动物对明暗辨别觉的学习记忆能力。
步骤：
² 将小鼠面部背向洞口放入明室，同时启动计时器；
² 动物穿过洞口进入暗室受到电击，计时器自动停止，取出小鼠，记录每只小鼠从放入明室至进入暗室遭电击所需的时间，此即潜伏期，训练5min，并记录5min内电击次数；
² 24h后重作测验，记录每只动物进入暗室的潜伏期和5min 内的电击次数，并计算5min内进入暗室（错误反应）的动物百分率；
² 以上实验步骤为记忆获得过程。停止训练5天后进行一次或多次记忆消退实验（即记忆再现过程）。
测试数据：潜伏期、错误次数、明箱逗留时间、暗箱逗留时间、明箱活动路程、暗箱活动路程等；
图2. 避暗实验及明暗箱/黑白箱实验检测设备
2.2 Morris水迷宫实验
原理：实验动物被强迫在水箱内游泳，观察并记录动物寻找到隐藏在水下平台所需的时间、游泳轨迹及其采用的策略，分析和推断动物的学习、记忆和空间定位等方面的能力。
步骤：
² 实验前一天，实验鼠自由游泳2min以熟悉环境，其间引导动物站上平台10s，次日开始训练；
² 定位航行试验：实验鼠每次从1个象限的相同入水点入水，将动物面向池壁放入水中，仪器自动记录动物寻找并爬上平台的路线图、动物从入水到找到水下隐蔽平台并站立其上所需时间（逃避潜伏期）及游泳总路程。每完成4个象限的训练当做1个循环，如果动物在90s内未找到平台，则需将其引至平台，这时潜伏期以90s计，让动物在平台停留10s后，再放回笼中。如此重复完成4个象限的试验，总共训练5天，也就是四个循环，象限选择和各实验组动物训练顺序应随机确定或交叉进行；
² 空间探索试验：定位航行试验结束5天后，将水下平台撤除，按照定位航行试验的方法重复1个循环（共4个象限）的试验，动物每次从1个象限的入水点入水，记录90s内小鼠在水池4个象限中的游泳距离、路径、时间，据此推算平台所在象限数据占总距离、总时间的百分比及穿越平台的次数，用来反映实验鼠对平台所在位置的空间记忆能力，以判断动物记忆储存及提取再现能力。
测试数据：逃避潜伏期、上台前游泳路程、平台象限活动时间占总时间百分比、平台象限活动路程占总距离百分比、站台穿越次数等。
图3. Morris水迷宫实验检测设备
3. 焦虑与抑郁行为学检测
3.1 旷场实验
原理：评价实验动物在新异环境中自主行为、探究行为与紧张度的一种方法。以实验动物在新奇环境之中某些行为的发生频率和持续时间等，反应实验动物在陌生环境中的自主行为与探究行为，以尿便次数反应其紧张度。
步骤：
² 区域设置：按照实验要求设置实验所需区域，一般有中央格、边格、角格等，具体按实验需求设置；
² 识别参数设置：根据实验需求选择，一般选择静态背景法；
² 背景调节：看实验鼠的颜色，鼠色与背景色（一般黑背景）相差较远选择较亮，相差较近选择较暗；
² 设置阈值调节：根据鼠的颜色背景选择，白鼠一般阈值上限到255，下限设在100-130左右，具体还是按照实时情况自己调节，这个跟灯光、鼠色、角度都有关系；
² 测试参数：设置为5min；
² 手动事件：根据实验需求一般手动记录需要考察的数据包括站立、修饰等行为；
² 开始实验：将实验鼠放置于旷场正中央，点击采集分析，添加新轨迹，点击开始计算机记录实验鼠的行为。
测试数据：水平运动总距离（穿越方格总数）、中央区进入总次数、中央区运滞留时间、直立次数、粪便数量等。
图4. 旷场实验检测设备
3.2 高架十字迷宫实验
原理：利用动物对新异环境的探究特性和对高悬敞开臂的恐惧形成矛盾冲突行为来考察动物的焦虑状态。
步骤：
² 区域设置：设置区域为开臂1、开臂2、闭臂1、闭臂2、中央区；
² 识别参数设置：根据实验需求选择，一般选择静态背景法；
² 背景调节：看实验鼠的颜色，鼠色与背景色（一般黑背景）相差较远选择较亮，相差较近选择较暗；
² 设置阈值调节，根据鼠的颜色背景选择，白鼠一般阈值上限到255，下限设在100-130左右，具体还是按照实时情况自己调节，这个跟灯光、鼠色、角度都有关系；
² 测试参数：一般设置为5min；
² 采集分析，添加轨迹，点击开始记录实验鼠的行为。
测试数据：
开臂进入次数百分比＝开臂进入次数/开臂进入次数＋闭臂进入次数
开臂滞留时间百分比＝开臂滞留时间/开臂滞留时间＋闭臂滞留时间
图5. 高架十字迷宫实验检测设备
3.3 明暗箱/黑白箱实验
原理：在明暗箱中，小鼠或大鼠喜欢在暗箱活动，但动物的探究习性促使其试图去探究明箱。然而，明箱的亮光刺激又抑制动物在明箱的探究活动。将实验鼠放入照明的隔间中，并允许在两个室之间自由移动。进入暗室的第一个潜伏期和在亮室中花费的总时间是实验鼠明亮空间焦虑的指标。
步骤及测试指标同避暗实验，明暗箱的设备同避暗实验，除可用于检测实验动物的学习记忆能力外，主要也用于评价实验动物的焦虑行为。
3.4 糖水偏好实验
原理：啮齿类动物天生对甜食有强烈的欲望，当给它们提供可自由选择即分别含有蔗糖溶液和普通水的两个饮水装置时，它们会有选择地喝甜味的蔗糖溶液。然而，当啮齿类动物处于抑郁状态时，它们不会倾向性去喝蔗糖溶液。
步骤：同时给实验动物提供糖水和常规水，在一段时间后记录它们的饮水量。
测试数据：糖水和常规水的饮水量差异。
4. 刻板行为
啮齿类动物刻板行为指的是一种固定而重复的行为模式，通常表现为一些无意义或无目的的动作，如反复地咬自己、追赶自己的尾巴、在同一位置不停地来回走动、强迫性地清洁自己或其他物品等。可直接通过观察来记录小鼠的刻板行为。
自闭症的行为检测，对临床诊断和科学研究均具有重要意义。每种行为学实验各有其优势和局限，综合使用多种行为学检测，为自闭症早期诊断提供有效手段。云克隆可提供上述各类行为学检测实验，为自闭症研究提供诊断依据。