Ahi1通过ERβ/TPH2信号通路调控小鼠脑内5-HT水平

来源 :苏州大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:gwq939
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:观察应激诱导的抑郁模型小鼠和Ahi1基因敲除(Ahi1 KO)小鼠海马脑区内雌激素受体beta(Estrogen receptor beta,ERβ),色氨酸羟化酶-2(Tryptophan hydroxylase-2,TPH2)及5-HT含量的变化,从而进一步探讨Ahi1蛋白水平下降导致5-HT含量降低引发小鼠抑郁样表型的机制。  方法:实验分为三部分,第一部分进行Ahi1通过ERβ/TPH2信号通路调控小鼠脑内5-HT水平初步研究;第二部分进行Ahi1通过ERβ/TPH2信号通路调控小鼠脑内5-HT水平机制研究;第三部分给予ERβ激动剂对Ahi1 KO小鼠抑郁样表型及5-HT的影响。(1)建立空间行为限制(Spatial restraint stress,Stress)的抑郁症小鼠模型,取50ml离心管在离心管顶部制作适量的小孔以供小鼠呼吸,管底塞上棉花防止小鼠尾巴被夹伤。将健康C57雄性小鼠随机分为对照(Con)组与Stress组,Stress组小鼠每天放入空间行为限制装置内2小时,同时对照(Con)组禁食、禁水2小时,持续30天。造模结束后,两组小鼠分别进行经典的行为学实验,如悬尾实验(tail suspension test,TST)和强迫游泳实验(forcedswimming test,FST),以此判断小鼠是否存在抑郁样行为。Ahi1基因敲除(Ahi1 knockout, Ahi1 KO)的抑郁动物模型小鼠,则选取8周龄Ahi1+/-(heterozygote/HET)小鼠(作为Con组)和Ahi1-/-(knockout/KO)小鼠进行实验。研究表明,Ahi1 KO小鼠有明显的抑郁样行为,同时在经典的抑郁样行为学检测如悬尾实验(tail suspension test,TST)、强迫游泳实验(forced swimming test,FST)中,小鼠表现出明显的活动减少。由此推断,Ahi1基因敲除(Ahi1 knockout,Ahi1 KO)的抑郁动物模型适用于小鼠抑郁样表型的研究。采用Western blot法测定小鼠脑组织内ERβ、TPH2、雌激素受体α(ERα)、血清素转运体(serotonin transporter,SERT)蛋白的表达情况;采用高效液相色谱法(High performance liquid chromatography,HPLC)测定小鼠脑组织中神经递质五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)的含量;采用荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative polymerase chain reaction,Q-PCR)检测小鼠脑组织中ERβ,TPH2 mRNA水平;利用免疫荧光染色(Immunofluorescence stainingtest,IF)的方法,检测ERβ蛋白在小鼠海马脑区的表达情况;采用核浆分离试剂盒(Nuclear and Cytoplasmic Extraction Kit)、Western blot法和免疫荧光染色实验检测小鼠脑组织中ERβ蛋白在胞核和胞浆的表达水平;(2)采用Ahi1 siRNA转染PC12细胞,将细胞分为对照组、Ahi1-siRNA组;利用Western blot方法和核浆分离试剂盒分别检测对照组和Ahi1-siRNA组细胞中糖皮质激素受体(Glucocorticoid receptor,GR)、ERβ在细胞核和细胞浆中蛋白表达情况;运用Q-PCR方法检测对照组和Ahi1-siRNA细胞中ERβmRNA的含量。地塞米松(Dexamethasone,DEX)处理PC12细胞,实验共分对照组、DEX组;采用核浆分离试剂盒和Western blot方法分别测定对照组和DEX组细胞中GR、ERβ在胞核和胞浆的蛋白表达情况;采用荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative polymerase chain reaction,Q-PCR)检测对照组和DEX组细胞中ERβmRNA的含量变化情况。采用GR siRNA转染PC12细胞,将细胞分为对照组和GR siRNA组;采用Western blot法测定对照组和GR siRNA组细胞中GR、ERβ蛋白的表达变化;Q-PCR方法检测对照组和GR siRNA组细胞中ERβmRNA的含量。采用转染和双荧光素酶报告基因实验(Transfection and dual luciferase reporter assay)检测PGL3-basic-ERβ质粒转染的293T细胞,给予GR siRNA和DEX处理后,PGL3-basic-ERβ-promoter质粒的表达情况。(3)将Ahi1小鼠随机分为Ahi1Het+Vehicle组、Ahi1Het+ ERβ激动剂组、Ahi1KO+Vehicle组、Ahi1KO+ ERβ激动剂组。ERβ激动剂(LY-500307)给药量为0.2mg/kg,每天09:00-10:00皮下注射;持续给药3周后,上述各组小鼠进行行为学检测;HPLC法检测以上各组小鼠脑组织中神经递质5-HT的含量变化情况;利用Western blot实验测定以上各组小鼠脑组织中TPH2蛋白的表达情况;  结果:  (1)建模30天结束后,与对照组相比,Stress组小鼠在悬尾实验和强迫游泳实验中的静止时间明显增长(P<0.05);Stress组小鼠海马组织内的ERβ、TPH2蛋白及ERβ、TPH2 mRNA的表达均明显低于对照组,差异具有统计学意义;Ahi1KO小鼠的海马组织中ERβ、TPH2蛋白及ERβ、TPH2 mRNA均明显低于Ahi1Het小鼠(P<0.05);Ahi1KO小鼠海马脑组织中SERT,ERα蛋白水平较对照组小鼠无明显差异;相比于Ahi1Het小鼠,Ahi1KO小鼠海马脑组织中五羟色胺含量显著降低(P<0.05);核浆分离检测结果显示,Ahi1KO小鼠海马组织中ERβ蛋白在细胞核内的表达水平明显低于Ahi1Het组小鼠,差异具有统计学意义;而细胞浆中ERβ蛋白水平并没有明显差异;(2)在Ahi1-siRNA处理的细胞中,Ahi1 siRNA(实验组)的ERβ蛋白、mRNA均显著低于Control siRNA(对照组),差异具有统计学意义;Ahi1 siRNA组的细胞中Ahi1蛋白表达量显著低于对照组,差异具有统计学意义。在Ahi1 siRNA处理的PC12细胞中,Ahi1 siRNA组GR蛋白在细胞核的含量显著高于对照组,差异具有统计意义;而ERβ蛋白在细胞核的含量显著低于对照组,差异具有统计意义;同时Ahi1 siRNA组细胞中GR蛋白在细胞浆的含量显著较对照组显著减少,差异具有统计意义;而ERβ的蛋白水平在两组细胞的细胞浆内的表达没有明显差异,说明Ahi1可能通过抑制GR蛋白的核转移提高ERβ表达。DEX处理的PC12细胞中,DEX组细胞中ERβ总蛋白表达显著低于对照组,差异具有统计学意义;核浆分离检测结果表明,DEX处理组细胞中ERβ蛋白在核内的表达水平明显低于对照组,而GR蛋白表达明显高于对照组,差异均有统计学意义;与对照组相比,DEX组细胞中ERβ蛋白表达在细胞浆内无明显差异,而GR蛋白在细胞浆内的表达显著降低,差异具有统计学意义;在PGL3-basic-ERβ-promoter转染的293T细胞中,GR siRNA和DEX共处理组的启动子表达增加,提示GR通过结合到ERβ启动子上抑制ERβ表达,从而下调ERβ/TH2信号通路,降低五羟色胺含量从而使小鼠出现抑郁样表现。(3)Ahi1KO小鼠和对照组小鼠分别给予ERβ激动剂治疗3周后,Ahi1KO小鼠在悬尾实验和强迫游泳实验中的静止时间明显低于对照组小鼠(P<0.05),表明ERβ激动剂对小鼠抑郁样表现具有一定的治疗作用,使得小鼠抑郁样行为得到改善;ERβ激动剂治疗后,Ahi1KO小鼠海马组织内五羟色胺含量显著升高,差异具有统计意义;同时Western blot结果显示,Ahi1KO小鼠海马组织内TPH2蛋白表达显著提高较对照组小鼠,差异具有统计意义。  结论:  1.应激诱导的抑郁模型小鼠和Ahi1 KO小鼠脑内Ahi1蛋白水平降低导致ERβ、TPH2蛋白、mRNA表达和5-HT含量降低,但并未改变ERα,SERT蛋白的表达。  2.Ahi1含量降低导致大量的GR蛋白由细胞浆进入细胞核,入核后的GR结合至ERβ启动子上抑制ERβ表达,从而下调ERβ-TH2信号通路,导致五羟色胺含量降低继而引发小鼠抑郁样行为。  3.ERβ激动剂可以改善Ahi1KO小鼠的抑郁样表现同时提高TPH2蛋白表达量。
其他文献
该文以模拟工程上常见的应力驱动二次流为主,深入地探讨了几种应力代数模式和非线性k—ε模式在模拟二次流运动时的性能差异和存在的问题,同时研究了二维复杂边界流场的模拟
  无线通信业务快速发展,频谱供需矛盾突出,且频谱授权频段利用率低。认知无线电技术可大幅提高频谱利用率,其中频谱感知是认知无线电的关键技术。首先研究了基于能量检测的频
  由于认知无线网络中存在频谱可用性未知,路由拓扑变化频繁等问题,导致频谱动态分配技术还面临诸多挑战。遗传算法作为一种智能算法具有其自身独特的优势,近年来大量的研究者
  该文章提出了一种频谱管理仿真中构建天线仿真平台的方法,综合运用匹配的数值计算方法及对应的天线仿真工具,可为频谱管理仿真系统提供一个客观、真实及完备的天线基础模型
  认知无线电技术可以解决频谱实际利用率不高的问题,作为关键技术之一被人们引入下一代蜂窝移动网络中。同时,认知无线电结合多源多中继协同传输带来的协同分集增益和多用户
在我国社会经济不断迅速发展的大背景下,供水压力也在不断加大,地下水资源的超采现象也越来越严重。为了解决这一问题,各地区的跨流域外调水工程也在陆续上马,其中影响和规模
  动态频谱接入突破了传统固定频谱授权的藩篱,有望大幅提升现有无线频谱的利用率,被广泛认为是解决下一代无线通信系统(如4.5G和5G移动通信系统,4G短波通信系统和面向物联
水利标准化的工作,为国家依法治水、科学治水提供了技术支撑和保障;标准的实施,为所有水利工作者提供了工作依据。在我国水利事业的快速发展之际,水利科技创新水平的不断提高
  频谱需求的增长与频谱资源的日益紧缺、以及低的频谱利用率使得欧美等国都在积极探讨新型频谱管理模式。本文探讨国内外动态频谱管理技术的发展,分析欧美等国基于政策的动
  为解决5G时代多终端、超密集的接入需求给传统无线网络带来的诸多问题,3GPP提出超密集网络的方案.但该方案仅通过增加Small cell密度为系统平均吞吐量带来的增益十分有限
会议