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《东南大学》 2018年
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PAK1基因对小鼠听力损失的影响

程诚  
【摘要】:耳聋是临床上最常见的遗传病之一,根据是否具有其他的并发症可以分为两种:综合征型耳聋和非综合症型耳聋。目前有一些临床上的报道指出耳聋患者中同时患有孤独症的几率远远大于在听力正常人中患有孤独症的比例。孤独症也称自闭症,是一种非常普遍并且复杂的发育障碍类疾病,主要表现为三大特征:社会交往障碍、沟通交流障碍和重复刻板行为。许多临床上的文章报道指出在听力损失的儿童中患有自闭症的概率远远大于在正常儿童中的比例。但是到目前为止还没有明确一种既能导致孤独症也能导致耳聋的基因。孤独症相关基因p21活化激酶1(PAK1)是一个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,在调控细胞骨架、细胞迁移、细胞极性、细胞周期进程以及细胞凋亡过程中都起到重要的调控作用。在中枢神经系统发育过程中,PAK1在调节神经元极性,神经元形态,迁移以及神经突触的形成过程中起着非常重要的作用。PAK1的异常表达与许多神经退行性疾病的发生密切相关,例如阿尔兹海默症、亨廷顿综合征、自闭症等。LIM激酶(LIMKs)是一类具有丝氨酸/苏氨酸和酪氨酸双重活性的激酶,在调控微丝和微管结构中发挥重要作用,作为PAK1重要的下游的靶基因,LIMK1/2的异常表达对于细胞骨架、突触可塑性等方面起到重要的调控作用。作为一个孤独症相关的蛋白,在神经元中PAK1通过影响肌动蛋白的聚合来调控突触形成及其可塑性。肌动蛋白依赖的细胞骨架在耳蜗毛细胞的形态维持中也起到重要作用,特别是纤毛的发育过程。但是目前还没有PAK1突变在听觉中作用的相关报道。我们首次发现PAK1在小鼠内耳毛细胞中存在广泛表达。接下来我们使用Pak1~(-/-)小鼠来研究PAK1在内耳中的作用。我们的ABR和DPOAE结果显示PAK1敲除小鼠有非常明显的听力损失。通过免疫荧光技术我们发现PAK1敲除小鼠毛细胞存活、突触数量以及纤毛完整性都受到了影响。进一步的研究发现PAK1敲除小鼠中p-ERM和p-cofilin的表达都明显降低,我们推测这可能是导致Pak1~(-/-)小鼠出现明显听力损失的原因。但是作为PAK1重要的下游靶基因LIMK1/2的敲除却不会导致小鼠听力损失以及毛细胞的死亡。综上所述,我们的研究发现了一个可以导致耳聋的孤独症相关基因PAK1,为以后在临床上研究孤独症和耳聋相互关系的研究提供了理论和实验基础。
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R764.43

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