REGγ基因敲除小鼠类精神分裂症行为学及分子机制初探

【摘要】： REGy(又称PA28y, Psme3, ki antigen)是非泛素化的蛋白酶体降解途径中的一个重要组分。已证实该蛋白可以选择性的降解完整的大分子底物如SRC-3,p21等。更多的靶蛋白有待更多的实验证明。在REGy敲除小鼠中研究人员发现存在发育迟缓、体重较轻和轻微的免疫学缺陷。该小鼠在神经系统的表型是否有异常尚未有人研究。本课题以REGy敲除小鼠为研究对象,较全面的分析了其在自发活动量、运动和协调能力、空间记忆能力、焦虑样行为和精神分裂症样行为方面的表型,结果发现REGy敲除小鼠的自发活动量和刻板样行为增加,前脉冲抑制率降低,做窝能力下降等类似精神分裂症的表型,而运动和协调能力、空间记忆能力和焦虑样行为与对照相比未发生变化。行为学的结果提示REGy敲除小鼠存在类似精神分裂症的行为变化。 本课题利用荧光定量(RT-) PCR、Western Blot等分子生物学手段分析了REGy敲除小鼠大脑不同部位的一些基因表达水平变化。此外,本课题还对REGy敲除小鼠体重、外观、大脑的形态学做了检测和分析；利用TUNEL分析该小鼠大脑内的细胞凋亡情况,为研究REGy的生物学功能做了初步探索。 1. REGy敲除小鼠的繁育和外观形态学鉴定 本实验通过PCR反应对REGy基因的野生型、杂合和纯合表型加以区分。并在RNA水平上验证REGy敲除小鼠中REGy基因表达的缺失。同时对REGy敲除小鼠的体重同其对照鼠加以比较,证明REGy敲除小鼠存在体重偏轻的现象,与前人报道一致。此外还观察到REGy敲除小鼠的外观上的免疫学缺陷。通过Nissl染色发现大脑的形态学结构未发生明显改变。 2. REGy基因敲除小鼠的行为学分析 本实验以REGy敲除小鼠为研究对象,首次开展了其神经系统方面一系列关于自发活动量、运动及协调能力、学习与记忆能力、负性情绪等行为学实验。实验结果发现,REGy敲除小鼠自发活动量增加,刻板样运动的次数、时间等显著增加；在运动及协调能力上未发生改变；在空间记忆能力上未发生明显改变；在焦虑情绪方面未发生改变；在与精神分裂样症状相关的前脉冲抑制能力和做窝能力上REGy敲除小鼠有明显下降。通过这一系列行为学测试,提示我们REGy敲除小鼠类似精神分裂症的表型。 3. REGy敲除小鼠的初步分子生物学分析 实验中利用定量PCR对REGy敲除小鼠海马部位的一些基因的mRNA水平做了检测。结果发现NR1、IL-1β、D2受体及APC五个基因的mRNA水平在成年REGy基因敲除小鼠及其对照组之间均无差别,IGFBP2基因的mRNA水平则有显著降低(p0.05)。NR2B基因的mRNA表达水平则可能在REGy基因敲除小鼠海马中有年龄依赖性的表达下降。 利用Western Blot发现REGy敲除小鼠前脑皮层APC蛋白表达量高于对照组小鼠。提示APC蛋白水平可能受REGy基因敲除的影响。 利用TUNEL法则未发现在REGy敲除小鼠大脑中与对照组相比有更高的的细胞凋亡。