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目的:酒精精神依赖是全球重要的公共卫生问题。酒精依赖是由复杂的神经机制介导的,目前对于酒精成瘾和酒依赖尚无有效疗法。本研究通过建立酒精双瓶选择致酒依赖模型,分析小鼠海马中的m RNA表达谱,找到酒依赖过程的关键基因蛋白磷酸酶1调节因子亚基17(Protein phosphatase 1 regulatory subunit 17,PPP1r17)。观察海马脑区PPP1r17对小鼠饮酒行为的影响,分析PPP1r17在酒依赖过程中的作用及可能分子机制,为研究酒精依赖的分子调控机制及治疗提供新思路。方法:1.建立小鼠酒精双瓶选择致酒依赖模型,对照组和酒精组各取3只小鼠的海马组织,进行m RNA表达谱检测及生物信息学分析,筛选差异基因,并通过荧光定量PCR对测序结果进行验证。2.在小鼠海马过表达PPP1r17:通过脑立体定位注射病毒技术将AAV-EGFP或AAV-PPP1r17注射到小鼠双侧海马脑区,于3周后通过免疫荧光技术和Western blot观察PPP1r17的蛋白表达情况,观察空病毒对饮酒行为的影响,并通过检测血液酒精浓度观察过表达PPP1r17对酒精代谢的影响。3.将40只8周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为四组,每组10只。分为空病毒饮水组(AAV-EGFP+Water)、空病毒饮酒组(AAV-EGFP+Et OH)、PPP1r17饮水组(AAV-PPP1r17+Water)、PPP1r17饮酒组(AAV-PPP1r17+Et OH)。每个组小鼠双侧海马注射病毒0.8μl,3周以后PPP1r17表达量达到峰值,进行如下实验:(1)双瓶选择实验:每只小鼠单独饲养。空病毒饮水组和PPP1r17饮水组放置2个相同的装有等体积水的饮水瓶。空病毒饮酒组和PPP1r17饮酒组放置饮水瓶和饮酒瓶各一个,饮酒瓶中的酒精浓度依次为3%、6%和10%。检测每只小鼠的酒精饮用量和酒精偏好率,同时观察总液体饮用量和体重变化情况。(2)检测海马脑区过表达PPP1r17对小鼠味觉偏好的影响,对四个组的小鼠分别进行糖精和奎宁双瓶选择实验。(3)通过Western blot技术检测PPP1r17对各组小鼠肌动蛋白F-actin/G-actin、p-Cofilin/Cofilin比值的影响。(4)利用Western blot技术分析PPP1r17对AKT、GSK-3β、CREB蛋白磷酸化水平的影响。结果:1.芯片测序及表达谱分析结果显示,酒精组与对照组小鼠存在大量差异表达m RNA;q PCR实验结果表明测序结果真实可信,其中PPP1r17 m RNA表达显著上调。2.在荧光显微镜下可以观察到小鼠海马脑区有明显的绿色荧光,表明PPP1r17在小鼠海马脑区成功表达。Western blot结果显示,与对照组相比,AAV-PPP1r17组小鼠海马中PPP1r17蛋白表达水平明显升高(P<0.001)。通过行为学检测明确,注射空病毒对小鼠的饮酒行为没有影响。腹腔注射酒精后不同时间点对照组和AAV-PPP1r17组小鼠的血液酒精浓度无明显差异,但是两个组在注射后1 h的血液酒精浓度均明显高于注射后2 h的血液酒精浓度(P<0.05)。3.行为学检测(1)酒精双瓶选择实验:当小鼠饮酒浓度为3%和6%时,空病毒饮酒组和PPP1r17饮酒组的小鼠饮酒量和酒精偏好均无明显差异。当饮用的酒精浓度上升至10%时,与空病毒饮酒组相比,PPP1r17饮酒组小鼠的饮酒量和酒精偏好均显著下降。在实验过程中,四组小鼠的总液体饮用量和体重均无显著差异。(2)糖精和奎宁双瓶选择实验:在糖精双瓶选择实验中,四个组之间不同浓度糖精(0.04%和0.08%)的饮用量无显著差异;但是当糖精浓度增高时,各组小鼠的糖精饮用量显著增加(P<0.001),糖精偏好性、体重和总的液体饮用量无组间差异。在奎宁双瓶选择实验中,四个组之间不同浓度奎宁(30μM和60μM)饮用量无显著差异;但是当奎宁浓度增高时,各组小鼠的奎宁饮用量显著减少(P<0.001),而奎宁偏好性、体重和总的液体饮用量无组间差异。(3)肌动蛋白表达量检测:Western blot结果显示,与空病毒饮水组相比,空病毒饮酒组小鼠海马脑区F-actin/G-actin、p-Cofilin/Cofilin的比值增加(P<0.001)。当过表达PPP1r17后,饮酒组F-actin/G-actin、p-Cofilin/Cofilin的比值显著降低(P<0.001)。(4)AKT、GSK-3β、CREB蛋白磷酸化水平的检测:与空病毒饮水组相比,空病毒饮酒组p-AKT/AKT,p-GSK-3β/GSK-3β和p-CREB/CREB的比值显著增加(P<0.01),而在过表达PPP1r17以后饮酒组p-AKT/AKT,p-GSK-3β/GSK-3β和p-CREB/CREB的比值显著降低(P<0.01)。结论:1.酒精依赖小鼠与对照组相比,存在大量差异表达m RNA,其中PPP1r17 m RNA在小鼠海马中表达量显著升高。2.通过脑立体定位技术使AAV-PPP1r17在小鼠海马中特异性高表达。空病毒不会影响小鼠饮酒行为,并且PPP1r17对小鼠酒精的吸收和代谢没有影响。3.在小鼠海马中过表达PPP1r17可以减弱小鼠的饮酒量、降低饮酒偏好,并且这种改变与味觉偏好无关。4.PPP1r17可以调节细胞骨架蛋白F-actin/G-actin以及p-Cofilin/Cofilin的表达。可能通过AKT/GSK-3β/CREB信号通路影响小鼠的饮酒行为。