一种锌指转录因子通过调控前额叶皮层的转座元件和免疫反应来促进社会行为

社会行为的神经生物学起源尚未完全阐明。本研究利用合成生物学方法重编程ZFP189的功能，这是一种转录因子，其在前额叶皮层（PFC）中的表达和功能先前已被证明能够抵抗应激引起的社会缺陷。我们创建了新型合成ZFP189转录因子，包括ZFP189VPR，它激活靶基因的转录，因此与内源性转录抑制性的ZFP189WT发挥相反的功能控制。将合成的ZFP189转录因子病毒递送至小鼠前额叶皮层后，我们观察到ZFP189介导的转录控制促进了转导的锥体神经元成熟树突棘形态的发生。有趣的是，通过病毒递送合成的ZFP189VPR逆转该脑区的ZFP189介导的转录，会引发社会互动、动机以及维持社会等级所需的认知方面的社会行为缺陷，而没有其他可观察到的行为缺陷。对病毒操纵的前额叶皮层组织进行RNA测序揭示，功能相反的ZFP189转录因子（ZFP189WT对ZFP189VPR）对遗传转座元件以及参与适应性免疫功能的基因表达具有相反的影响。总之，这项研究表明，ZFP189在前额叶皮层中的功能协调了复杂社会行为所需的结构和转录神经适应，同时调控富含转座元件的DNA区域和免疫相关基因的表达。鉴于社会行为与大脑免疫反应共同进化的证据，我们认为ZFP189可能已经进化到增强大脑转座子相关的免疫功能，作为增强动物在群体中发挥作用能力的一种方式。