利用CRISPR/Cas9构建敲除小鼠模型研究PPP2R3A基因对心脏功能的影响

目的 应用CRISPR/Cas9技术构建蛋白磷酸2调节亚基B″家族α亚型(PPP2R3A)基因敲除小鼠,从分子水平及组织水平上研究PPP2R3A缺失对心脏的影响。方法 将Cas9 mRNA和两个靶向PPP2R3A第3外显子翻译起始密码子附近区域的单导向RNA微注射到C57BL/6小鼠受精卵中。小鼠出生后取其基因组DNA进行聚合酶链反应(PCR)和测序以鉴定基因型,鉴定后,基因PPP2R3A缺失型小鼠为KO组,野生型C57BL/6小鼠为WT组(雄性3只,雌性2只)。小鼠心脏组织经甲醛固定并制成切片后分别进行苏木素-伊红(HE)染色和免疫组织化学染色。提取小鼠心脏组织总RNA和蛋白,应用荧光定量PCR和Western印迹验证基因敲除小鼠的有效性和检测互作蛋白表达。结果 获得F1代PPP2R3A杂合小鼠,PCR和测序结果表明突变小鼠的基因型存在113 bp的缺失突变。与WT组相比,KO组心脏组织中PPP2R3A mRNA和蛋白表达量明显下降(均P<0.05),参与心脏发育的G蛋白信号转导调控因子(RGS)19表达量明显升高(P<0.05)。PPP2R3A蛋白表达受损引起了心脏组织病理学变化。结论 PPP2R3A在体内可能通过与RGS19蛋白互作来参与心脏的发育并对心脏功能产生影响。

Homer1b/c“支架”在CTNND2-/-自闭症模型鼠中的作用研究

目的:观察CTNND2-/-自闭症模型鼠前额叶皮层中支架蛋白荷马1b/c(homer protein homolog 1b and 1c,Homer1b/c)与三磷酸肌醇受体(inositol 1,4,5-trisphosphate receptor,IP3R)、代谢型谷氨酸受体5(metabotropic glutamate receptor 5,mGluR5)和香克3蛋白(sh3 and multiple ankyrin repeat domains 3,Shank3)蛋白相关复合体的变化;前额叶皮层中常见氨基酸的变化,发现自闭症模型鼠中可能参与疾病发生的关键靶点。方法:蛋白免疫印迹法(Western blot,WB)法检测CTNND2-/-自闭症模型鼠前额叶皮层中支架蛋白Homer1b/c、突触后密度蛋白-95(postsynaptic density protein 95,PSD-95)、突触素蛋白(synaptophysin,SYP)、囊泡谷氨酸转运体1(vesicular glutamate transporter 1,vGluT1)的表达的变化;通过免疫荧光(immunofluorescence,IF)观察Homer1b/c与IP3R、mGluR5和Shank3蛋白的表达与共定位;免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,CO-IP)技术分别观察Homer1b/c与IP3R、mGluR5或Shank3结合的变化;使用液相色谱(liquid chromatography,LC)观察前额叶皮层中常见氨基酸的变化。结果:与对照组相比,CTNND2-/-模型鼠前额叶皮层中Homer1b/c(P=0.003)、PSD-95(P=0.003)以及SYP蛋白(P=0.046)的表达均明显降低;同时,Homer1b/c与IP3R、mGluR5、Shank3蛋白相互之间结合减少;前额叶皮层中常见的兴奋性神经递质谷氨酸(glutamate,Glu)和抑制性神经递质γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的表达无明显变化(P=0.366,P=0.355),组氨酸(histidine,His)(P=0.036),酪氨酸(tyrosine,Tyr)(P=0.030)表达则明显增高。结论:CTNND2-/-自闭症模型鼠中Homer1b/c蛋白低表达,同时Homer1b/c与IP3R、Shank3、mGluR5蛋白复合物的形成减少,并推测低表达的Homer1b/c可能是导致自闭症神经元突触异常发育的关键靶点。

利用Cre-loxP系统构建AT2细胞特异性敲除HDAC3基因小鼠

目的应用Cre-loxP重组酶系统构建AT2细胞特异性敲除HDAC3基因小鼠HDAC3^(flox/flox)Sftpc-Cre(+/-)模型。方法首先将Sftpc-Cre(+/-)小鼠自交以获得更多的Sftpc-Cre(+/-)小鼠,将HDAC3^(flox/-)小鼠自交以获得HDAC3^(flox/flox)小鼠和HDAC3^(flox/-)小鼠;然后,将Sftpc-Cre(+/-)小鼠与HDAC3^(flox/flox)小鼠或HDAC3^(flox/-)小鼠杂交,得到双杂合HDAC3^(flox/-)Sftpc-Cre(+/-)小鼠;最后将HDAC3^(flox/-)Sftpc-Cre(+/-)小鼠与HDAC3^(flox/flox)小鼠或HDAC3^(flox/-)小鼠杂交,获得目的小鼠HDAC3^(flox/flox)Sftpc-Cre(+/-);对产生的子代剪取鼠尾提取基因组DNA,选取相对应的引物对目的基因进行扩增,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳实验以鉴定基因型。选取6~8周龄的目的小鼠及对照组小鼠(HDAC3^(flox/flox))各3只,取肺组织进行免疫荧光双标实验以验证HDAC3敲除效果,取心脏、肝脏、肺、肾脏组织进行HE染色以观察两种小鼠各脏器的组织形态。结果琼脂糖凝胶电泳实验正确鉴定出了子代小鼠,筛选出了目的小鼠HDAC3^(flox/flox)Sftpc-Cre(+/-)。HDAC3在小鼠肺AT2细胞中被成功敲除。两种小鼠的心脏、肝脏、肺和肾脏组织形态无明显改变。结论本研究利用Cre-loxP技术成功构建了AT2细胞特异性敲除HDAC3基因小鼠,为后续进一步研究HDAC3基因在肺部疾病发生、发展中的作用提供了优良的工具。

诱导型巨噬细胞特异性敲除GRK2基因小鼠模型的构建及应用

目的 建立诱导型巨噬细胞特异性敲除G蛋白偶联受体激酶2(GRK2)基因(GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+))小鼠模型。方法 基于Cre/LoxP系统构建GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠。通过PCR扩增程序及琼脂糖凝胶电泳鉴定GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠的基因型。二氧化碳法处死小鼠后,Western blot检测骨髓源巨噬细胞(BMDMs)和腹腔巨噬细胞(PMs)中GRK2表达。免疫荧光检测小鼠脑、心脏和脾脏巨噬细胞中GRK2表达。流式细胞术分析前列腺素E2(PGE2)诱导的PMs中M1/M2比例。结果 基因型鉴定结果表明,flox扩增产物长度在355 bp处有一条条带且Cre扩增产物长度在355 bp处有一条条带的小鼠即为GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠。Western blot结果显示,与GRK2^(flox/flox)小鼠相比,GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠BMDMs和PMs中GRK2表达降低(P<0.01)。免疫荧光结果显示,与GRK2^(flox/flox)小鼠相比,GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠脑、心脏和脾脏中GRK2表达降低(P<0.01)。流式细胞术结果显示,与GRK2^(flox/flox)小鼠相比,GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠PMs中CD86/CD206比例变化差异无统计学意义。在PGE2(10μmol/L)刺激下,GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠PMs中CD86/CD206比例升高(P<0.01),且GRK2^(flox/flox)小鼠PMs中CD86/CD206比例高于GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠(P<0.01)。结论 该研究成功构建出GRK2^(flox/flox)Lyz2-CreERT^(+)小鼠模型,且该小鼠可促进PGE2诱导的PMs向M2型巨噬细胞极化。

敲除MT3R/Nqo2基因对大鼠睡眠/觉醒行为和EEG能谱的影响

目的利用CRISPR/Cas9基因编辑工具构建褪黑素3型受体(MT3R/Nqo2)基因敲除的SD大鼠,观察基因敲除后大鼠的睡眠/觉醒行为变化和EEG能谱改变,以探究褪黑素调控睡眠/觉醒的受体机制。方法利用非同源重组修复引入突变的方式,造成MT3R/Nqo2基因蛋白读码框移码突变,使该基因功能缺失,建立MT3R/Nqo2基因敲除的SD大鼠,并通过PCR、RT-PCR和FISH进行基因水平、转录水平和形态学的敲除验证,然后对敲除组与对照组大鼠进行睡眠/觉醒行为分析和睡眠/觉醒各时相脑电能谱分析。结果MT3R/Nqo2基因敲除后,与对照组大鼠相比,敲除组大鼠在黑暗期(活跃期)开始后的前3 h(ZT12~15)出现觉醒时长减少、NREM和REM睡眠时长增加(P<0.05)。另外,在该时期,敲除MT3R/Nqo2基因后大鼠还出现睡眠/觉醒转化次数显著增加,觉醒片段长度缩短,觉醒片段化现象(P<0.05)。脑电能谱分析显示,与对照组大鼠相比,敲除组大鼠NREM睡眠期θ波能量升高(P<0.05)。结论MT3R/Nqo2基因敲除使大鼠NREM睡眠期EEG高频能量异常升高,NREM睡眠期稳态恢复过程受损,导致大鼠在黑暗期(活跃期)开始后的前3 h(ZT12-15)觉醒减少,睡眠增加,觉醒片段化。

CTNND2基因敲除对小鼠小脑发育及运动功能的影响

目的探讨CTNND2基因敲除对小鼠小脑神经元发育和运动功能的影响及可能的机制。方法小鼠分为2组,每组10只,均为7周龄:野生型(WT)C57BL/6J小鼠为对照组,CTNND2基因敲除纯合子(CTNND2^(-/-))小鼠为实验组,PCR检测CTNND2^(-/-)小鼠的基因型。平衡木实验、悬挂实验和步态分析实验检测两组运动功能;免疫荧光染色、高尔基染色检测小脑普肯耶细胞的变化;Western blotting检测突触相关蛋白磷酸化突触蛋白1(p-Syn1)、突触蛋白1(Syn1)、ELKS和突触后致密蛋白95(PSD95)以及磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)、磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)、蛋白激酶B(Akt)、磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)的表达水平。结果与WT组相比,CTNND2^(-/-)小鼠通过平衡木的时间延长,通过平衡木的比例下降,悬挂时间缩短,悬挂得分减少,前爪步幅长度和后爪步幅长度均缩短;CTNND2^(-/-)小鼠小脑中普肯耶细胞数及其树突的分支数均减少;p-Syn1/Syn1、p-Akt/Akt和p-mTOR/mTOR比值以及ELKS、PSD95和PI3K表达水平均低于WT组。结论CTNND2基因敲除可能通过下调PI3K/Akt/mTOR信号通路,影响小脑普肯耶细胞的数量和树突结构以及突触相关蛋白的合成,导致小脑发育障碍,从而影响小鼠的运动功能。

搜风祛痰中药复方对AopE基因敲除小鼠动脉粥样硬化易损斑块Beclin-1和Bcl-2基因表达的影响

目的:观察搜风祛痰中药复方稳斑汤对ApoE基因敲除小鼠动脉粥样硬化易损斑块Beclin-1和Bcl-2基因表达的影响。方法:建立ApoE基因敲除小鼠动脉粥样硬化不稳定斑块模型,并设立空白组、模型组、西药组、稳斑汤低、中、高剂量组。13周后将小鼠麻醉处死,取经HE染色的主动脉组织在光学显微镜下进行病理学观察,并采用半定量RT-PCR技术检测Beclin-1和Bcl-2基因表达的变化。结果:与空白组相比,模型组Beclin-1mRNA表达水平明显下降(P<0.01);与模型组相比,西药组和稳斑汤各剂量组均能提高Beclin-1mRNA表达水平(P<0.01);与西药组相比,中药高剂量组Beclin1mRNA表达水平无明显差异(P>0.05)。与空白组对比,模型组Bcl-2mRNA表达水平显著降低(P<0.05);与模型组相比,西药组和稳斑汤各剂量组均能提高Bcl-2mRNA表达水平(P<0.01);与西药组相比,稳斑汤高剂量组Bcl-2mRNA表达水平无明显差异(P>0.05)。光镜下观察西药组和稳斑汤各剂量组炎症反应均明显弱于模型组。结论:搜风祛痰中药复方稳斑汤可能通过上调ApoE基因敲除小鼠AS易损斑块中Beclin-1和Bcl-2的基因表达而干预AS不稳定斑块的形成及破裂,具有良好的心血管保护作用。

稳斑汤对ApoE基因敲除小鼠动脉粥样硬化不稳定斑块凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2和Caspase-3表达的影响

目的:观察稳斑汤对ApoE基因敲除小鼠动脉粥样硬化不稳定斑块凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2和Caspase-3表达的影响。方法:选取6～8周ApoE基因敲除小鼠建立动脉粥样硬化(AS)不稳定斑块模型,随机分为空白对照组,模型组,他汀组,稳斑汤低、中、高剂量组。空白对照组和模型组分别予以生理盐水灌胃,西药组及稳斑汤低、中、高剂量组分别予以阿托伐他汀及不同剂量稳斑汤干预。取小鼠主动脉组织HE染色进行病理学观察,并采用蛋白质印迹法(免疫印迹试验)检测Bax、Bcl-2和Caspase-3的蛋白表达水平。结果:与空白对照组比较,模型组的Bcl-2蛋白表达水平均降低(P<0.05),Bax、Caspase-3蛋白表达水平均升高(P<0.05);与模型组比较,稳斑汤不同剂量组Bcl-2的蛋白表达水平均升高(P<0.05),Caspase-3、Bax的蛋白表达水平均降低(P<0.05);与他汀组比较,稳斑汤高剂量组Bcl-2、Bax、Caspase-3的蛋白表达水平无明显差异(P>0.05)。光镜下观察稳斑汤各剂量组和他汀组斑块面积均小于模型组。结论:稳斑汤可能通过下调ApoE基因敲除小鼠AS不稳定斑块凋亡相关蛋白Caspase-3和Bax的表达,上调其Bcl-2的表达来干预AS不稳定斑块的形成及破裂。

Smad2基因敲除小鼠冷冻胚胎库的建立

目的建立Smad2基因敲除小鼠胚胎库。方法利用OPS法对Smad2基因敲除小鼠胚胎进行玻璃化冷冻保存,并比较不同杂交组合小鼠的超数排卵数、解冻胚胎的复苏率及发育率。结果两组不同杂交组合(Smad2+/-♂×Smad2+/-♀和Smad2+/-♂×Smad2+/+♀)小鼠平均超排卵数分别为14.13枚和24.60枚;复苏率分别为90.16%和91.67%;囊胚发育率分别为73.08%和77.05%。这些结果表明Smad2基因敲除杂合子母鼠的超排数量明显低于野生型母鼠的超排数量,而二者胚胎解冻后的复苏率和囊胚发育率没有显著差异。因此我们主要通过对野生型小鼠超数排卵,然后与Smad2基因敲除杂合子雄鼠交配的方法获取胚胎,进行玻璃化冷冻保存,现已冻存胚胎1256枚。结论成功建立了Smad2基因敲除小鼠胚胎库。

E2F1基因敲除小鼠骨髓造血干、祖细胞减少

目的了解转录因子E2F1基因敲除对造血干、祖细胞的影响。方法用不同抗体标记E2F1基因敲除及同窝野生对照小鼠的外周血、脾脏、骨髓等细胞,应用流式细胞仪进行分析,比较两组之间的差异。结果对检测结果进行统计分析发现,与野生型小鼠相比,E2F1基因敲除小鼠的外周血、骨髓细胞均有改变,脾脏细胞未见明显变化,骨髓前体B细胞、髓系祖细胞、造血干细胞等均有显著变化。骨髓造血干、祖细胞减少,G1期造血干细胞减少。结论 E2F1基因敲除可使小鼠造血干、祖细胞减少。

A2a基因敲除小鼠生物学特性的初步研究

为了解A2a基因敲除小鼠的生物学物性,给研究心血管疾病及神经疾病提供部分基础资料,试验采用全自动生化分析仪及血细胞分析仪分别对60日龄C57BL/6、A2a雌雄小鼠的常用血液学指标及生化指标值进行检测,并测定了各小鼠的脏器。结果:C57BL/6和A2a小鼠血液的血小板计数、红细胞分布宽度差异显著(P<0.05)。C57BL/6和A2a小鼠的丙氨酸转氨酶、肌酸激酶差异显著(P<0.05),乳酸脱氢酶差异极显著(P<0.01),脏器系数无显著差异(P>0.05)。

采用Gal抗原缺失鼠评价GGTA1/B4GalNT2/CMAH基因敲除猪软骨组织的免疫原性

目的比较在Gal抗原缺失小鼠皮下分别植入GGTA1/B4GalNT2/CMAH基因敲除猪软骨组织与野生型猪软骨组织所引起的免疫反应。方法将三基因敲除猪软骨组织(KO组)与野生型猪软骨组织(WT组)分别植入Gal抗原缺失小鼠皮下4周,设立假手术组(con)作为阴性对照。4周后抽取小鼠血清检测总IgM抗体和抗Gal抗体。结果野生型猪软骨(WT)材料植入组小鼠总IgM含量平均在(0.525±0.224)mg/ml,显著高于阴性对照(Con)组小鼠总IgM平均含量(0.121±0.050)mg/ml(P<0.05),但与三基因敲除猪软骨(KO)组小鼠总IgM平均含量(0.313±0.061)mg/ml无统计学差异。野生型猪软骨组织具有比三基因敲除猪软骨组织组和对照组更高的抗α-Gal IgM水平(P<0.05),而三基因敲除组与对照组相比无统计学差异(P>0.05)。结论上述结果表明GGTA1/B4GalNT2/CMAH基因敲除猪软骨组织在体内几乎没有免疫反应,可作为软骨缺损修复材料。

SHP-2对Apo E基因敲除小鼠动脉粥样硬化斑块及其内部巨噬细胞表型的影响

目的观察磷酸酶SHP-2对Apo E基因敲除(Apo E^(-/-))小鼠动脉粥样硬化斑块及其内部巨噬细胞(M_φ)表型的影响。方法将Apo E^(-/-)小鼠(动脉粥样硬化模型小鼠)随机分为实验组和模型组各16只,均给予高脂饲料喂养,同时实验组腹腔注射溶于0.5%DMSO的SHP-2抑制剂PHPS1 3 mg/(kg·d),模型组腹腔注射等量0.5%DMSO,每天注射1次,共16周。用油红O和Movat染色分别评估主动脉整体和主动脉根部斑块面积,天狼星红、免疫组化染色分别检测主动脉根部斑块内胶原、M_φ(galectin-3/MAC-2阳性区域)和平滑肌细胞(β-actin阳性区域),应用实时荧光定量PCR法检测降主动脉中的M1型(i NOS、TNF-α和IL-6)和M2型(IL-10、Arg-1和FIZZ-1)M_φ标志性因子基因。结果实验组主动脉整体和主动脉根部斑块面积小于模型组,但差异无统计学意义。与模型组比较,实验组主动脉根部斑块内M_φ阳性区域减小(P<0.05),平滑肌细胞、胶原成分阳性区域增大(P均<0.05);降主动脉斑块内M1型M_φ标志性因子基因表达降低(P均<0.05),M2型M_φ标志性因子基因表达升高(P均<0.05)。结论磷酸酶SHP-2可抑制Apo E^(-/-)小鼠动脉粥样硬化斑块内M_φ向M2型分化,从而导致斑块不稳定性增加。

CRISPR/Cas9技术在组蛋白去甲基化酶Kdm^(2)b基因大片段敲除小鼠模型构建中的应用

目的观察CRISPR/Cas9技术在组蛋白去甲基化酶Kdm^(2)b基因大片段敲除小鼠模型构建中的应用效果。方法首先,在Kdm^(2)b基因第7个外显子的5’端和第9个外显子的3’端各设计两个向导RNA(sgRNA),分别插入PX459载体构建重组质粒;将四种sgRNA的重组质粒两两组合(sgRNA3-1和sgRNA5-1、sgRNA3-1和sgRAN5-2、sgRNA3-2和sgRNA5-1、sgRNA3-2和sgRAN5-2),然后转染入小鼠NIH3T3细胞,筛选出sgRNA3-2和sgRAN5-2为Kdm^(2)b基因敲除的最佳组合。对3~6周龄C57BL/6母鼠进行诱导排卵,使之与公鼠交配,授精成功后处死母鼠,取出受精卵,放入培养液中培养。最后,利用细胞质显微注射技术在小鼠原核期胚胎中注射sgRNA3-2、sgRAN5-2和Cas9的mRNA,将存活的胚胎移植到假孕母鼠输卵管壶腹部。待小鼠出生1周左右,剪取尾尖,用酚/氯仿法抽提尾尖中的基因组DNA,并进行琼脂糖凝胶电泳及基因测序;纯合子小鼠在出生4周后,观察其表型。结果最终获得13只小鼠。经过基因鉴定,Kdm^(2)b基因大片段缺失的纯合子小鼠1只,杂合子小鼠3只,另外9只Kdm^(2)b基因未见改变;纯合子小鼠鼠尾组织中Kdm^(2)b基因中的外显子7至外显子9基因序列缺失。纯合子小鼠在初生4周后,出现卷尾。结论应用CRISPR/Cas9技术成功构建了去甲基化酶Kdm^(2)b基因大片段敲除的小鼠模型。

应用CRISPR/Cas9技术制备Vasohibin-2基因敲除小鼠模型及验证

目的 :利用Cas9/RNA system gene targeting技术高效构建Vash2基因敲除小鼠模型。方法 :根据Vash2基因序列,设计2对Vsah2基因的单链向导RNA(single-guide RNA,sg RNA)引物序列并克隆进入p U57-T7-GDNA载体。利用T7 RNA聚合酶体外转录sg RNA和Cas9 m RNA。将体外转录的g RNA/Cas9 m RNA显微注射入小鼠受精卵,通过PCR和基因测序对Vash2移码突变进行检测和鉴定。繁育Vash2基因敲除小鼠并分析后代突变情况。结果:顺利构建表达sg RNA载体并体外转录,成功将有活性的sg RNA和Cas9 m RNA直接注射入受精卵。基因测序鉴定获得5只F0代初建鼠。选取5号鼠与野生型鼠回交,得到F1代鼠,再相互交配得到F2代鼠。PCR显示F2代鼠Vash2基因移码突变,成功建立Vash2基因敲除小鼠模型并传代繁育。结论:通过Cas9/RNA systemgene targeting技术可以成功制备Vash2基因敲除鼠模型,是用于Vash2研究的有效工具。

鞘氨醇激酶2(SphK2)基因敲除小鼠繁殖及基因型鉴定

目的繁殖和快速鉴定鞘氨醇激酶2(SphK2)基因敲除小鼠。方法将SphK2敲除杂合子小鼠进行配种繁殖,提取子代小鼠尾部DNA,用PCR方法检测子代小鼠基因型。结果 SphK2杂合子小鼠的饲养及繁殖均获得成功,获得子代小鼠,基因型分别为杂合子(SphK2^(+/-))、纯合子(SphK2^(-/-))和野生型(SphK2^(+/+))。结论 SphK2基因敲除小鼠的繁育和鉴定均获得成功,为进一步研究SphK2生物学功能提供了理想的动物模型。

色氨酸羟化酶2基因敲除对雄性大鼠行为的影响

【目的】探究色氨酸羟化酶2(Tph2)基因敲除对雄性大鼠焦虑、抑郁样行为和社交行为的影响,为进一步研究五羟色胺(5-HT)系统对大鼠生长发育及行为的调控机制提供参考。【方法】以SD背景的雄性大鼠为研究对象,采用高效液相色谱串联高分辨质谱检测成年野生型大鼠(WT)和Tph2基因敲除(第6外显子(98 bp)及其前128 bp序列被敲除)大鼠(Tph2^(KO))脑内中缝核5-HT含量;比较10周龄WT和Tph2^(KO)大鼠的体质量;统计旷场试验范式中WT和Tph2^(KO)大鼠进入中心区域的时间、次数,以及高架十字迷宫范式中WT和Tph2^(KO)大鼠进入开放臂和闭合臂的时间、次数,从而判断大鼠的焦虑水平;统计强迫游泳范式中WT和Tph2^(KO)大鼠静止漂浮的时间,评估大鼠的抑郁样行为;统计三室试验范式中WT和Tph2^(KO)大鼠探索陌生同龄同性别大鼠的时间及探索空室的时间,评估大鼠的基础社交水平;统计社交新奇测试范式中WT和Tph2^(KO)大鼠探索陌生大鼠的时间,评估大鼠的社交新奇认知能力。【结果】Tph2^(KO)大鼠大脑中缝核5-HT含量为19.08 nmoL/g,极显著低于WT大鼠大脑中缝核5-HT含量(2075.00 nmol/g)(P<0.01)。10周龄Tph2^(KO)大鼠体质量为235.90 g/只,极显著低于WT大鼠的体质量(317.90 g/只)(P<0.01)。旷场试验中Tph2^(KO)大鼠探索中心区域的时间为30.00 s,次数为6.50次,与WT大鼠(38.76 s,9.90次)无显著差异(P>0.05)。高架十字迷宫试验中Tph2^(KO)大鼠探索开放臂的时间为69.89 s,次数为5.40次,与WT大鼠(66.25 s,4.30次)无显著差异(P>0.05)。强迫游泳试验中Tph2^(KO)大鼠静止漂浮的时间(43.92 s)与WT大鼠(27.79 s)无显著差异(P>0.05)。社会互动试验中Tph2^(KO)大鼠社会互动时间为224.00 s,极显著高于探索空室的时间(12.57 s)(P<0.01);WT大鼠社交互动时间为258.00 s,极显著高于探索空室的时间(26.34 s)(P<0.01)。社交新奇认知试验中Tph2^(KO)大鼠探索陌生鼠2的时间为73.92 s,与探索陌生鼠1的时间(59.71 s)无显著差异(P>0.05);WT大鼠探索陌生鼠2的时间为124.00 s,极显著高于探索陌生鼠1的时间(69.88 s)(P<0.01)。【结论】Tph2基因敲除导致雄性大鼠大脑中缝核5-HT含量显著降低,体质量和社交新奇认知能力均显著降低。

不同强度运动对AMPKα2三种不同基因状态鼠MEF2/GLUT4 DNA结合活性的影响

目的:研究不同强度跑台运动对AMPKα2三种不同基因状态鼠MEF2/GLUT4DNA结合活性及GLUT4基因表达的影响,以探讨运动提高骨骼肌MEF2/GLUT4DNA结合活性及GLUT4基因表达可能机制。方法:野生小鼠和AMPKα2高表达转基因小鼠,AMPKα2基因敲除小鼠各30只,分别随机分为安静对照组、低强度(12m/min)跑台运动组和高强度(20/min)跑台运动组。运动时间均为1h。运动后3h取材。Westernblot法测定AMPK(THr72)磷酸化水平。CHIP法测定MEF2/GLUT4DNA结合活性。Real-TimePCR法测定GLUT4mRNA含量。结果:1)野生鼠1h不同强度跑台运动后,GLUT4基因表达量显著增加的同时,伴随着骨骼肌核内MEF2/GLUT4DNA结合活性的显著增加;2)AMPKα2高表达转基因鼠1h不同强度跑台运动后,其骨骼肌细胞核内MEF2/GLUT4DNA结合活性及GLUT4基因表达量,均比野生鼠增加更为显著;3)AMPKα2敲除鼠1h不同强度跑台运动后,骨骼肌核内MEF2/GLUT4DNA结合活性显著低于野生鼠,但GLUT4基因表达量与野生鼠相比没有显著差异。结论:1)运动通过提高MEF2/GLUT4DNA结合活性而提高GLUT4表达;2)AMPKα2参与调解了运动诱导的MEF2/GLUT4DNA结合活性及GLUT4基因表达量的升高;3)虽然AMPKα2参与调节了运动诱导的MEF2/GLUT4DNA结合活性的提高,但机体还可以募集其他的信号通路代偿AMPKα2对GLUT4表达的调节作用。

低氧、低氧训练对AMPKα2三种不同基因状态鼠骨骼肌GLUT4表达及肌糖原含量的影响

目的:研究2周低氧、低氧训练对AMPKα2三种不同基因状态鼠骨骼肌GLUT4表达及肌糖原含量的影响,以探讨低氧、低氧训练对小鼠骨骼肌GLUT4基因和蛋白表达的影响及可能机制。方法:野生小鼠和AMPKα2高表达转基因小鼠,AMPKα2基因敲除小鼠各30只,分别随即分为常氧对照组、低氧暴露组和低氧训练组。低氧暴露组小鼠于低氧房(模拟海拔4000m高度,氧浓度约为12.3%)低氧暴露2周,低氧训练组小鼠2周低氧暴露同时每天于同浓度低氧房中跑台运动1h,跑台速度12m/min。最后一次跑台训练后12h取材,测定小鼠骨骼肌GLUT4基因和蛋白表达、AMPKα2蛋白表达以及肌糖原水平。结果:1)野生鼠,2周低氧暴露以及2周低氧训练后GLUT4基因和蛋白含量,与常氧对照组相比均显著增加,且低氧训练组小鼠比低氧暴露组增加更为显著。2)AMPKα2的高表达小鼠与野生鼠相比,2周低氧暴露后GLUT4蛋白和基因含量并没有显著差异,而经过2周低氧训练后,AMPKα2的高表达鼠骨骼肌GLUT4蛋白和基因表达量比野生鼠增加更为显著。3)AMPKα2基因敲除小鼠骨骼肌GLUT4表达量2周低氧训练后与野生鼠相比无显著差异,而2周低氧暴露后显著低于野生鼠。结论:1)低氧及低氧训练均能引起骨骼肌GLUT4表达的增多,且低氧和训练引起的GLUT4表达的增多可能有叠加效应。2)在低氧+训练双重刺激下,AMPKα2的高表达参与了调节GLUT4基因和蛋白表达的增加。3)低氧暴露引起的GLUT4基因和蛋白表达的增加至少部分是依赖AMPKα2调节,而在低氧+训练双重刺激下,机体还可以募集其他的信号通路完全代偿AMPKα2对GLUT4表达的调节作用。