目的:孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder, ASD)通常发生于幼年阶段,其行为缺陷与纹状体功能密切相关。幼年期是大脑发育的重要阶段,游泳是促进大脑突触可塑性的有效运动方式。为此,研究探讨早期游泳能否调节Shank3基因敲除ASD模型大鼠纹状体突触结构可塑性,改善与纹状体功能相关的ASD样行为。方法:幼龄雄性Shank3基因敲除SD大鼠,随机分为基因敲除对照组(KC)和基因敲除游泳组(KS),同窝野生型大鼠随机分为野生型对照组(WC)和野生型游泳组(WS)。KS和WS组从8日龄起进行为期8周的游泳干预。干预完成24 h后,利用自梳理实验检测大鼠的刻板行为,旷场实验检测焦虑情绪与自由活动情况,最大抓力实验检测肌肉力量,转棒实验检测运动协调能力。行为学测试24 h后进行麻醉,取纹状体组织进行高尔基染色,观察纹状体中等多确认细节棘神经元(medium spiny neurons, MSNs)树突形态。提取纹状体组织突触后致密部(postsynaptic density, PSD)蛋白,Western blot检测兴奋性突触后支架蛋白和谷氨酸受体蛋白、γ-氨基丁酸受体蛋白的表达。结果:1) 8周早期游泳干预显著改善了大鼠Shank3基因敲除导致的刻板行为和运动能力缺陷,但未能改善焦虑情绪;2)Shank3基因敲除后,大鼠纹状体MSNs树突总长度、分Komeda diabetes-prone (KDP) rat支数量和树突棘密度显著降低,早期游泳干预改善了树突形态的这些变化;3)Shank3基因敲除后,大鼠纹状体突触后致密部支架蛋白PSD95、Homer1表达显著降低,受体蛋白GluA1、GluA2、NR1、NR2A、NR2B表达显著降低,早期游泳干预上调了支架蛋白PSD95和受体蛋白GluA1、GluA2、NR2A、NR2B的表达。结论:Shank3基因敲除大鼠纹状体树突发育受损,兴奋性突触后谷氨酸能受体表达降低,并出现与纹状体功能异常相关的刻板行为与运动功能障碍。早期游泳干预可上调纹状体树突分支数量、树突总长度与树突棘密度,并上调部分兴奋性突触后受体蛋白的表达,从而调节突触结构可塑性,改selleck Imidazole ketone erastin善Shank3基因敲除导致的大鼠行为异常。