目的:孤独症谱系障碍(ASD)早期可能存在脑体积增大现象,但对于各脑区体积的MRI测量结果却不一致,且缺乏相关病理基础研究。本研究通过建立ASD大鼠模型,对其行MR成像并测量各感兴趣区(ROI)脑皮质体积,了解各ROI脑区体积变化及其与孤独症样行为之间的关系。同时通过检测各脑区中γ-氨基丁酸(GABA)的含量,分析各脑区GABA含量与体积变化的相关性,探讨ASD早期各脑区体积变化的可能机制。方法:孕鼠腹腔注射丙戊酸钠(VPA)法建立子代雄性大鼠ASD模型,三箱社交实验、旷场试验、自我梳理实验对大鼠进行行为学检测以验证建模是否成功。建模成功后,ASD组和对照组大鼠分别采用动物专用7.0 T MR仪行脑部T2WI图像采集,采用自动选择ROI法选取海马(HC)、小脑皮质(CC)、前额叶皮质(PFC)、颞叶皮质(TC)、体感皮质(SC)作为ROI,计算各脑区体积。分析两组间各脑区体积差异,并将有差异的脑区体积与行为学结果进行相关性分析。MRI检查结束后,取大鼠脑组织行Western blot以及免疫荧光测定GABA合成限速酶GAD67的表达量,分析兴趣脑区GAD67含量(代表GABA含量)变化及其与相应脑区体积之间的相关性。结果:(1)行为学检测:三箱社交实验结果显示,与对照组相比,VPA组大鼠在stranger盒子中的总时间明显缩短(P<0.01),在object盒子中的总时间明显延长(P<0.05),进入center盒子和object盒子中的次数明显增多(P<0.05),说明VPA组大鼠具有明显的社交障碍,缺乏对陌生事物的探索兴趣。旷场实验结果显示,VPA组大鼠穿越中心格子和全部格子的次数均明显减少(P<0.01),说明存在自主探索行为的减少。自我梳理实验中,VPA组大鼠自我梳理时间与次数均更多(P<0.05),说明具有明显的焦虑、重复刻板的孤独症样行为。(2)ROI脑区体积测量及其与孤独症样行为的相关性:与对照组比较,ASD组大鼠的PFC与TC脑区体积增大(P<0.05);PFC体积与三箱实验中ASD组大鼠和stranger交流的时间无显著相关性(r=-0.57,P=0.14),与旷场实验中大鼠穿越所有格子的总次数呈显著负相关(r=-0.87,P=0.005),与自我梳理总时间呈显著正相关(r=0.83,P=0.01);TC体积与ASD组大鼠和stranger交流的时间呈显著负相关(r=-0.82,P=0.01),与旷场实验中中穿越所有格子的总次数无显著相关性(r=-0.029,P=0.95),与自我梳理总时间无显著相关性(r=0.45,P=0.26)。(3)病理检测及其与脑区体积的相关性:Western blot和免疫荧光结果显示,与对照组比较,ASD组大鼠HC、PFC和TC脑区中GAD67的表达量减少(P<0.05),在PFC、HC和TC脑区中,随着GAD67(GABA)含量的降低,相应脑区体积越大(r分别为-0.72、-0.79和0.71;P值分别为0.04、0.02和0.04)。结论:行为学实验表明孤独症大鼠建模成功。与对照组大鼠相比,孤独症大鼠部分脑区皮质体积增大,并与孤独症样行为密切相关;部分脑区GABA含量减少,且与相应脑区的体积增大存在一定的相关性,提示孤独症早期大鼠部分脑区体积增大可能是基于机体的一种代偿机制,即机体通过部分脑区的过度生长来补偿相应脑区GABA含量的减少并纠正兴奋/抑制系统的失衡。